PLC技術的應用及其發展趨勢

【摘要】 長期以來，PLC作為一種工業控制器，在工業控制領域具有極其重要的地位。隨著科學技術的日新月異，PLC技術的應用和發展趨勢越來越受到人們的重視，就將從PLC技術的應用及其發展趨勢展開論述。

【關鍵詞】 PLC;應用;趨勢

一、PLC技術的應用

(1)控制開關量。PLC控制開關量的能力是很強的。所控制的入出點數，少的十幾點、幾十點，多的可到幾百、幾千，甚至幾萬點。由于它能聯網，點數幾乎不受限制，不管多少點都能控制。所控制的邏輯問題可以是多種多樣的:組合的、時序的;即時的、延時的;不需計數的，需要計數的;固定順序的，隨機工作等，都可進行。(2)控制模擬量。模擬量，如電流、電壓、溫度、壓力等等，它的大小是連續變化的。工業生產，特別是連續型生產過程，常要對這些物理量進行控制。在進行PID運算前，必須將工程實際值標準化，即轉換為無量鋼相對值格式。在對模擬量進行PID運算后，對輸出生產的控制作用是在[0.0～1]范圍的標準化值，為了能夠驅動實際的驅動裝置必須將其轉換成工程實際值。PLC進行模擬量控制，要配置有模擬量與數字量相互轉換的A/D、D/A單元。(3)控制數字量。實際的物理量，除了開關量、模擬量，還有數字量。如機床部件的位移，常以數字量表示。數字量的控制，有效的辦法是NC，即數字控制技術。PLC的輸入電路，按外接電源的類型分，可以分為直流輸入電路和交流輸入電路;按PLC輸入模塊公共端(COM端)電流的流向分，可分為源輸入電路和漏輸入電路;按光耦發光二極管公共端的連接方式分，可分為共陽極和共陰極輸入電路。(4)數據采集。隨著PLC技術的發展，其數據存儲區越來越大。如OMRON公司的PLC，前期產品C60P的DM區僅64個字，后來的C60H達到1000個字;到了CQMI可多達6000個字。這樣龐大的數據存儲區，可以存儲大量數據。數據采集可以用計數器，累計記錄采集到的脈沖數，并定時地轉存到DM區中去。數據采集也可用A/D單元，當模擬量轉換成數字量后，再定時地轉存到DM區中去。PLC還可配置上小型打印機，定期把DM區的數據打出來。(5)進行監控。PLC自檢信號很多，內部器件也很多，多數使用者未充分發揮其作用。其實，完全可利用它進行PLC自身工作的監控，或對控制對象進行監控。對一個復雜的控制系統，特別是自動控制系統，監控以至進一步能自診斷是非常必要的。可減少系統的故障，出了故障也好查找，可提高累計平均無故障運行時間，降低故障修復時間，提高系統的可靠性。(6)聯網、通訊。PLC聯網、通訊能力很強，不斷有新的聯網的結構推出。PLC可與個人計算機相連接進行通訊，可用計算機參與編程及對PLC進行控制的管理，使PLC用起來更方便。為了充分發揮計算機的作用，可實行一臺計算機控制與管理多臺PLC，多的可達32臺。也可一臺PLC與兩臺或更多的計算機通訊，交換信息，以實現多地對PLC控制系統的監控。

二、PLC技術的發展趨勢

(1)向微型化發展。微型可編程序控制器異軍突起，體積如手掌大小，功能可覆蓋單體設備及整個車間的控制功能，并具備聯網功能，這種微型化的可編程序控制器使得控制系統可將觸角延伸到工廠的各個角落。隨著世界經濟一體化進程的加快，在技術發展的同時，發達國家更加注重了對可編程序控制器的知識產權的保護，國際大型可編程序控制器制造商紛紛加入了可編程序控制器的國際標準化組織，他們利用許多技術標準建立了符合他們經濟利益的技術保護壁壘。(2)向網絡化發展。現在各種PLC都在發展自己的網絡，一般從結構上有兩種，一種在PLC模塊上做了一個通信輸出口，可以直接與計算機聯接實現點對點通信(RS232聯接);另一種是通過多點聯接(RS485聯接)，這適用于多層PLC。目前網絡是一個發展趨勢。網絡的控制中心一般有兩臺計算機，通過電纜與現場的PLC站相連，每個站就放在被控設備的附近，從設備到PLC站之間的電纜很短，從PLC站到控制中心只需一根電纜線，這樣成本就大大降低了。(3)向高性能、高速度、大容量發展。伴隨PLC技術的不斷發展，PLC掃描速度越來越快，編程指令的功能越來越強，數量越來越多，內部元件的種類與數量不斷完善，PLC的處理能力和控制能力得到大幅提升，可擴展能力越來越強。PLC存儲設備的容量越來越大，價格越來越低，可靠性卻越來越有保障。(4)大力開發智能模塊。隨著市場需要的個性化和多樣化，要求工業自動控制具有某些智能化的功能，以滿足特殊控制的需要。智能I/O模塊應運而生，以微處理器和存儲器為基礎的功能部件，其CPU與PLC的主CPU并行工作，占用主CPU的時間少，有很強的信息處理能力和控制功能，有的模塊甚至可以自成系統，單獨工作。智能I/O模塊的廣泛應用簡化了某些控制領域的系統設計和編程，作為PLC主CPU的輔助模塊，大大提高了PLCC系統的適應性和可靠性。

參考文獻

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