PLC技術探析

摘要:詳細介紹了PLC技術的特點、應用其發展狀況，概括了其發展前景。

關鍵詞:

PLC;電氣控制;可編程

中圖分類號:TP

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)16-0329-01

0 引言

PLC(Programmable Logic Controller)是一種采用微電腦技術的工業控制裝置，1980年才在國外工業界得此命名。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易于與工業控制系統形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。本文對其特點，應用及前景作了較詳細介紹。

1 PLC的特點

PLC的誕生給工業控制帶來革命性的飛躍，與傳統的繼電器控制相比有著突出的特點:

1.1 PLC靈活性、通用性強

繼電器控制系統如果工藝要求稍有變化，控制電路必須隨之作相應的變動，所有布線和控制柜極有可能重新設計，耗時且費力。

1.2 系統的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造

PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，極大地減少了控制設備的外部接線，使控制系統設計及建造的周期大為縮短，并且方便維護。

1.3 配套齊全，功能完善，適用性強

PLC模塊豐富且靈活性好，采用模塊化硬件結構及軟件設計，并形成大、中、小系列產品，使PLC不僅適應大小不同、功能繁復的系統控制要求。用戶可以根據需要靈活組合成各種規模和要求的控制系統。

1.5 可靠性高，抗干擾能力強

繼電器控制系統中，由于器件的老化、脫焊、觸點的抖動以及觸點電弧等現象是不可避免的，大大降低了系統的可靠性。而在PLC控制系統中，大量的開關動作是由無觸點的半導體電路來完成的，加之PLC在硬件和軟件方面都采取了強有力的措施，使產品具有極高的可靠性和抗干擾能力可以直接安裝在工業現場穩定地工作。

2 PLC的應用領域

由于PLC的自身特點和優勢，在工業控制中得到了廣泛的應用，如:機械、冶金、化工、電力、運輸和建筑等眾多領域，它的應用范圍大致介于繼電器控制裝置與工業過程控制計算機之間，適用于控制功能要求比較復雜和輸入、輸出點數較多的場合。其中包括(1)模擬量的控制，即在生產過程中實現A/D及D/A轉換，這一功能大部分廠家生產的PLC已經得以實現;(2)開關量的邏輯控制，它包括順序邏輯控制、動作邏輯控制、定時邏輯控制、計數邏輯控制和組合邏輯控制等;(3)脈沖量運動控制，即控制對象做空間或者平面運動;(4)過程控制，即對生產過程中的流量、溫度，壓力等實現控制;(5)數據處理和信息控制，即PLC應當具有數學運算，數據的傳輸、轉換、排序等功能。

3 PLC的發展狀況

1968年美國GM(通用汽車)公司提出取代繼電器控制裝置的要求，第二年美國數字公司研制出了第一臺編程序控制器，滿足了GM公司裝配線的要求。隨著集成電路技術和計算機技術的發展，現在已有第五代PLC產品了。

世界上公認的第一臺PLC是1969年美國數字設備公司(DEC)研制的。早期的PLC主要由分立元件和中小規模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數功能。

20世紀70年代中末期，PLC進入實用化發展階段，此時的計算機技術已經開始全面引入可編程控制器中。PLC具有了超小型體積、更高的運算速度、更可靠的工業抗干擾設計、PID功能、模擬量運算及極高的性價比。

20世紀80年代初，PLC在一些先進工業國家中獲得廣泛應用。這個時期PLC發展的特點是大規模、高速度、高性能、產品系列化。此階段的另外一個特點是世界上生產PLC的國家逐漸增多，產量也持續上升。這標志著PLC技術已步入成熟階段。

20世紀末期，PLC的發展特點是更加適應于現代工業的需要。從控制規模上來說，這個時期主要發展了大型機和超小型機;從控制能力上來說，出現了特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉速、位移等控制場合;從產品的配套能力上來說，生產出了各種通信單元、人機界面單元，這些使得應用PLC的工業控制設備的配套更加容易。目前，PLC在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、輕工業等領域的應用都得到了長足的發展。

4 PLC未來展望

PLC技術具有眾多其他控制器無法比擬的優點，在21世紀，PLC會有更大的發展。

從技術上看，飛速進步的計算機技術取得的新成果會更多地應用于PLC的設計和制造上，并且軟PLC技術已經出現，這也將是PLC技術的一個飛躍;從產品規模上看，超小型及超大型將是今后的發展方向;從產品的配套性上看，產品的規格更齊全、品種會更豐富，完備的通信設備、完美的人機界面會更好地適應各種工業控制場合的需求;從網絡的發展情況來看，可編程控制器和其它工業控制計算機組網構成大型的控制系統是今后PLC技術的主要發展方向。隨著計算機網絡的飛速發展，PLC作為自動化控制網絡和國際通用網絡的重要組成部分，將在工業及工業以外的眾多領域發揮越來越大的作用。

參考文獻

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