可編程控制器綜述

中國平煤神馬集團 平頂山天昊實業公司 張洪偉

天成實業公司 張俊凱 田中輝

可編程控制器綜述

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隨著科學技術的不斷發展，可編程控制器在國內外得到了廣泛應用?？删幊炭刂破鲗儆跀底诌\算的操作系統的一種，主要以微處理器為基礎，結合計算機網絡和通信控制技術來實現工業的自動化控制，是一種專業用于工業發展的計算機。在我國國民經濟的工業生產領域中，可編程控制器已經成了具有較高技術能力的重要設備。

一、可編程控制器的發展

可編程控制器開始出現于20世紀60年代，隨著計算機的出現，技術人員逐漸嘗試使用計算機控制機器的運作，由于計算機的價格較為昂貴，且計算機的存儲容量也有限，可編程控制器的應用仍停留在開發階段。為了方便技術人員熟悉繼電器、接觸器系統，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言，并將參加運算和處理的計算機存儲元件都以繼電器命名，產生了PLC計算機技術。到20世紀七八十年代，世界上的第一臺可編程控制器誕生，該可編程控制器主要采取了小型計算機的設計思想，增加了數值運算、模擬量的控制和數據傳送等功能，對于軟件的開發也有了很大進步，成了一臺電子計算機工業控制裝置，并隨著計算機技術和微處理器技術的日益成熟而不斷進步?？删幊炭刂破飨蚨喾N處理器發展，不僅增加了多種特殊功能，還朝著小型化和超小型化方向發展。20世紀90年代，可編程控制器的CPU已經達到了16位或32位，此時的可編程控制器完全取代了工業生產中的邏輯控制裝置，其梯型圖語言和語句表語言完全成熟，基本上能實現標準化生產，能對整個工廠的監控和管理，并發展出了更多的延伸技術，大大增強了其可靠性，實現了對工業控制裝置的循環控制、順序控制和邏輯控制?，F階段，可編程控制器仍在不斷的擴大和發展，已經向綜合化控制系統發展，將工業生產的控制和信息管理系統密切結合，讓工廠變成真正意義上的電子信息自動化工廠。

二、可編程控制器的定義

通常來說，可編程控制器是以微處理器為基礎，綜合計算機和通信網絡技術而開發的新一代工業控制裝置。由于可編程控制器技術仍處于不斷發展和進步中，其定義以一直都沒有被確定，直到20世紀80年代，國際委員會才對可編程控制器做出了如下定義：可編程控制器是一種數字運算操作系統，是專門為在工業環境下應用而設計的能夠進行數字運算操作的電子裝置，它采用可以編制程序的存儲器，可以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，控制機械運作或生產過程。可編程控制器是計算機的一種，它面向用戶指令，可進行數字運算操作?？删幊炭刂破鞯挠嘘P設備都應與控制系統形成一體，實現功能的全方面拓展。

三、可編程控制器的特點

1.編程簡單易學。可編程控制器作為一種工業控制計算器，是面向工業的工控設備。其中，編程的語言需要技術人員熟練掌握，故而在繼電控制形式上，大多數的可編程控制器采用了梯形圖編程方式。梯形圖語言的編程具有控制線路清晰可見的特點，便于技術人員掌握。梯形圖語言的符號表達跟繼電器控制原理圖相當接近，只需要少量的開關控制程序指令就可以實現繼電器的功能，在實行程序時，可編程控制器利用解釋程序將程序翻譯成匯編語言，因為其接口通用性強，技術人員通過學習可編程控制器的一些程序語言或者通過短期的培訓就可以很快掌握梯形圖編制控制的程序，這種技術也因此深受技術人員歡迎。

2.可靠性高，抗干擾能力強。傳統可編程控制器中包含有大量的時間繼電器和中間繼電器，其中的接觸點很容易由于自身原因出現故障，進而影響到控制器的運行穩定性?？删幊炭刂破鞒浞职l揮著大量軟件的作用，在一定程度上減少了硬件的使用，同時也減少了觸點接觸不良問題的發生，大大提高了運行穩定性。工業生產要求控制設備具有較長的平均故障間隔時間，且故障修復的時間要短，即使在惡劣的工作環境中也能及時、快速恢復。可編程控制器通過使用大量的集成電路技術，具備很強的抗干擾能力，能增加設備無故障的時間；加之PLC具有自我檢測功能，在遇到故障時能自動發出警報，并且在遇到偶發故障時能通過采取適當的保護手段來限制局部故障的發生，降低了平均修復時間，增強整個系統的可靠性。

3.配套齊全，使用方便?？删幊炭刂破鞯挠布b置較為齊全，可以滿足工業上各種控制系統的要求，工業技術用戶能根據各自的需要對硬件裝置進行靈活而又方便的設置。如果生產設備在硬件固定后又需要更新，用戶并不需要直接改變硬件設備，而是直接通過重新相應的程序就可滿足新的需要，對硬件有很好的使用性。