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可編程控制器
閱讀�13950�(shí)間:2011-02-10 11:51:43

可編程控制器是可�程序控制�(Programmable Controller)的�(jiǎn)�(chēng),�??s�(xiě)為PC。但它不是�(gè)人計(jì)算機(jī)的PC(Personal Computer�。也不僅是(但包括)早期的可編程邏輯控制�PLC(Programmable Logic Controller�、可編程順序控制器PSC(Programmable Sequenec Controller)及可編程矩陣控制器PMC(Programmable Matrix Controller��
可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專(zhuān)為在工業(yè)�(huán)境下�(yīng)用而設(shè)�(jì)�。它采用可編程序�存儲(chǔ)�,用�(lái)在其�(nèi)部執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控�、定�(shí)、計(jì)�(shù)和算�(shù)�(yùn)算等操作指令,并通過(guò)�(shù)字式、模擬式的輸入或輸出,控制各�(lèi)型的�(jī)械或生產(chǎn)�(guò)�??删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)�(shè)�,都�(yīng)按照易于與工�(yè)控制形成一�(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則來(lái)�(shè)�(jì)�

特點(diǎn)

  可編程控制器�(shí)際上是面向用�(hù)需要,適宜安裝在工作現(xiàn)�(chǎng)�、為�(jìn)行生�(chǎn)控制所�(shè)�(jì)的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)。因而它和計(jì)算機(jī)有基本類(lèi)似的�(jié)�(gòu),但按其作用它有自己的特�(diǎn)�

 ?�?)編程簡(jiǎn)�,使用面向控制操作的控制邏輯�(yǔ)言。比�,梯形圖、順序功能流程圖。生�(chǎn)�(xiàn)�(chǎng)的工人易于掌握和使用�,便于普及和�(yīng)用�

 ?�?)可靠性高,抗干擾能力�(qiáng),適于在惡劣的生�(chǎn)�(huán)境下�(yùn)行。它完全不需要一般計(jì)算機(jī)所要求的環(huán)�。因?yàn)樗捎昧撕芏嘤布胧ㄆ帘巍V�、隔離等)和軟件措施(故障的檢測(cè)與處�、信息的保護(hù)與恢�(fù)等),以提高可靠�,適�(yīng)生產(chǎn)�(xiàn)�(chǎng)的要求�

 ?�?)系�(tǒng)采用了分散的模塊化結(jié)�(gòu)。這不但使之可針對(duì)各類(lèi)不同控制需要�(jìn)行組�,便于擴(kuò)展;也易于檢查故障和維修更換,從而大大提高了效率。目前較的PC還配有各�(lèi)智能化模�,如:模擬量I/O模板,PID�(guò)程控制模�,I/O通訊模板,視�(jué)輸入、伺服及編碼等專(zhuān)用模板等等,大大提高了PC的功能與適應(yīng)��

 ?�?)由于PC采用了大�(guī)模集成電路技�(shù)和微處理器技�(shù),故可將其設(shè)�(jì)得緊�、堅(jiān)�、小體積,再加上它的可靠性,PC易于裝入�(jī)械設(shè)備內(nèi)�,實(shí)�(xiàn)�(jī)電一體化�

  �5)相�(duì)于繼電器邏輯控制而言,PC可節(jié)省大量繼電器,故降低了成本且提高了可靠�,而且用程序來(lái)�(zhí)行控制功�,使其靈活易于修�。這一切都大大提高了其性能�(jià)格比�

 ?�?)目前中、PC均具有極�(qiáng)的聯(lián)�(wǎng)通訊能力。通過(guò)�(jiǎn)單的組合可連成工業(yè)局域網(wǎng),在�(wǎng)�(luò)間通訊。并可通過(guò)�(wǎng)�(luò)連接主控�(jí)的計(jì)算機(jī),實(shí)�(xiàn)�(jì)算機(jī)集成制造系�(tǒng)�(duì)全廠的自�(dòng)化生�(chǎn)和管理都能�(jìn)行控��

�(yīng)�

  目前可編程控制器已廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)�、食品工�(yè)、木材加�、采�、冶�、化工、石�、環(huán)保(污水處理�、市政(供水、供熱)、電�、水泥生�(chǎn)、機(jī)械制造、汽�(chē)制造、造紙、紡�、娛�(lè)等各行各�(yè)�

  如果從PC具體的控制對(duì)象和�(lèi)型來(lái)�,它有如下幾�(gè)方面的特�(diǎn)�

 ?�?)用于順序邏輯控�

  這是早期PC與現(xiàn)代PC都具備的基本控制�(lèi)�。如:電站設(shè)備的自動(dòng)起停、石油化工各種閥門(mén)的自�(dòng)�(guān)�、機(jī)床電氣控制、高爐上�、貨物存?。▊}(cāng)�(kù)、停�(chē)�(chǎng)�、電梯控制等各種單機(jī)、多�(jī)�、自�(dòng)生產(chǎn)線的控制��

 ?�?)用于閉�(huán)�(guò)程控�

  �(xiàn)代的中PC都具有PID控制功能,可�(jiān)控多�(gè)回路�(jìn)行PID�(diào)節(jié)控制,能�(duì)溫度、流�、位�、速度等�(jìn)行閉�(huán)�(guò)程控制,如:鍋爐、冷�、反�(yīng)堆、自�(dòng)電焊�(jī)等等�

 ?�?)用于機(jī)械加工的�(shù)字控制和�(jī)器人的控�

  PC能和�(jī)械加工中的數(shù)控機(jī)床與加工中心�(jié)合�(jìn)行數(shù)值控制。PC也用于對(duì)自動(dòng)化生�(chǎn)�(wǎng)�(luò)中的�(jī)器人�(jìn)行控�,如自動(dòng)加工生產(chǎn)線或自動(dòng)焊接線上的機(jī)器人的多維機(jī)械動(dòng)作的控制�

  �4)用于組成多�(jí)分布式控制系�(tǒng)

  PC是組成多�(jí)分布式控制系�(tǒng)的底層車(chē)間生�(chǎn)�(jí)的基本設(shè)�。可和其它各�(jí)通過(guò)工業(yè)局域網(wǎng)通訊,以�(shí)�(xiàn)全廠自動(dòng)化生�(chǎn)�(wǎng)�(luò)的計(jì)算機(jī)集成制造系�(tǒng)的生�(chǎn)方式。目前各大PC生產(chǎn)廠家都分別建立了自己的多�(jí)分布式控制系�(tǒng)。據(jù)�(shuō),美�(guó)一些大的PC廠家:A--B公司、GE公司、GOULD公司�,和美國(guó)一些大的計(jì)算機(jī)廠家:IBM公司、DEC公司、HP公司、MOTOROLA公司等已表示同意遵守美國(guó)GM公司提出的“制造自�(dòng)化通信�(xié)議(MAP)�。顯然這為�(shí)�(xiàn)異機(jī)通訊,實(shí)�(xiàn)�(jì)算機(jī)集成制造系�(tǒng)(CIMS)的�(guī)范化�(chuàng)造了條件�

�(chǎn)生和�(fā)�

  1969�,美�(guó)�(shù)字設(shè)備公司(DEC)根�(jù)�(duì)生產(chǎn)�(guò)程�(jìn)行控制的需�,研制出了臺(tái)可編程控制器,并在美�(guó)通用汽車(chē)公司(GM)的汽車(chē)自動(dòng)裝配線上試用成功。盡管當(dāng)�(shí)的可編程控制器功能有�、體積龐�,但它標(biāo)志著這門(mén)新技�(shù)的產(chǎn)生和迅速發(fā)展的�(kāi)始�

  早期的可編程控制器雖然采用了�(jì)算機(jī)技�(shù)的優(yōu)�(diǎn)和設(shè)�(jì)思想,并注重了面向用�(hù)、用于控制和適合工業(yè)�(xiàn)�(chǎng)的特�(diǎn),但限于�(dāng)�(shí)的技�(shù)�(fā)展水�,其功能很有�,器件多、線路復(fù)雜且體積�,名�(chēng)也不�(tǒng)一�

  隨著�(wǎng)�(luò)技�(shù)的發(fā)�,現(xiàn)代可編程控制器對(duì)�(wǎng)�(luò)功能的要求更�(qiáng),一般都有現(xiàn)�(chǎng)總線功能、互連網(wǎng)接入功能�,EASY嵌入式PLC采用CAN bus�(xiàn)�(chǎng)總線技�(shù)并支持專(zhuān)用的嵌入式Web服務(wù)��

市場(chǎng)狀�

  2003�,中�(guó)PLC市場(chǎng)�(guī)模達(dá)26.8億人民幣,小型PLC�64%,由于中�(guó)制造業(yè)的高速發(fā)�,市�(chǎng)未來(lái)可望保持�15%的增�(zhǎng)��

  在傳�(tǒng)的單�(jī)�(shè)備控制增�(zhǎng)的前提下,PLC正在壓縮單片�(jī)�(yīng)用市�(chǎng),擠占DCS份額,與IPC全面�(duì)��

  中國(guó)的PLC市場(chǎng),僅5%為本土化�(chǎn)品,其他均為�(guó)外制�。在壓縮單片�(jī)市場(chǎng)和IPC市場(chǎng)的競(jìng)�(zhēng)中,具有�(xiàn)�(chǎng)總線和互連網(wǎng)接入功能的PLC(尤其是小型PLC)體�(xiàn)出強(qiáng)大競(jìng)�(zhēng)�,EASY嵌入式PLC正是在這種市場(chǎng)推動(dòng)下產(chǎn)生的�

安裝與維�(hù)

     PLC的安�
     在安裝PLC�(shí),要避開(kāi)下列�(chǎng)所:①�(huán)境溫度超�(guò)0~50攝氏度的范圍。②相對(duì)濕度超過(guò)85%或者存在露水凝聚(由溫度突變或其他因素所引起的)。③太陽(yáng)光直接照�。④有腐蝕和易燃的氣�,例如氯化氫、硫化氫等。⑤有大量鐵屑及灰塵。⑥頻繁或連續(xù)的振�(dòng),振�(dòng)頻率�10~55赫茲、幅度為0.5毫米(峰—峰)。⑦超過(guò)10g(重力加速度)的沖擊�
     為了使控制系�(tǒng)工作可靠,通常把可編程控制器安裝在有保�(hù)外殼的控制柜中,以防止灰�、油�、水�。為了保證其溫度保持在規(guī)定環(huán)境溫度范圍內(nèi),安裝機(jī)器應(yīng)有足夠的通風(fēng)空間,基本單元和�(kuò)展單元之間要�30毫米以上間隔。如果周?chē)h(huán)境超�(guò)55攝氏度,要安裝電�(fēng)�,強(qiáng)迫通風(fēng)�
     為了避免其他外圍�(shè)備的電干�,可編程控制器應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離高壓電源線和高壓設(shè)備,可編程控制器與高壓設(shè)備和電源線之間應(yīng)留出至少200毫米的距雀�
     電源接線
     PLC供電電源�50赫茲�220伏�10%的交流電�
     如果電源�(fā)生故�,中斷時(shí)間少�10毫秒,PLC工作不受影響。若電源中斷超過(guò)10毫秒或電源下降超�(guò)允許�,則PLC停止工作,所有的輸出�(diǎn)均同�(shí)斷開(kāi)。當(dāng)電源恢復(fù)�(shí),若RUN輸入接通,則操作自�(dòng)�(jìn)行�
     �(duì)于電源線�(lái)的干�,PLC本身具有足夠的抵制能�。如果電源干擾特別嚴(yán)�,可以安裝一�(gè)變比�1�1的隔離變壓器,以減少�(shè)備與地之間的干擾�
     接地
     良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條�,可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地線與機(jī)器的接地端相�,基本單元接地。如果要用擴(kuò)展單元,其接地點(diǎn)�(yīng)與基本單元的接地�(diǎn)接在一�。為了抑制加在電源及輸入�、輸出端的干擾,�(yīng)給可編程控制器接上專(zhuān)用地線,接地�(diǎn)�(yīng)與動(dòng)力設(shè)備(如電�(jī))的接地�(diǎn)分開(kāi)。若�(dá)不到這種要求,也必須做到與其他設(shè)備公共接�,禁止與其他�(shè)備串�(lián)接地。接地點(diǎn)�(yīng)盡可能靠近PLC�
     直流24伏接線端
     PLC上的24伏接線端�,還可以向外部傳感器(如接近�(kāi)�(guān)或光電開(kāi)�(guān))提供電��24伏端子作傳感器電源時(shí),COM端子是直�24伏地�。如果采用擴(kuò)展單�,則�(yīng)將基本單元和�(kuò)展單元的24伏端連接起來(lái)。另�,任何外部電源不能接到這�(gè)端子��
     如果�(fā)生過(guò)載現(xiàn)象,電壓將自�(dòng)跌落,該�(diǎn)輸入�(duì)可編程控制器不起作用�
     每種型號(hào)的PLC的輸入點(diǎn)�(shù)量是有規(guī)定的。對(duì)每一�(gè)尚未使用的輸入點(diǎn),它不耗電,因此在這種情況��24伏電源端子向外供電流的能力可以增加�
     輸入接線
     一般接受行程開(kāi)�(guān)、限位開(kāi)�(guān)等輸入的�(kāi)�(guān)量信�(hào)。輸入接線端子是PLC與外部傳感器�(fù)載轉(zhuǎn)換信�(hào)的端�。輸入接�,一般指外部傳感器與輸入端口的接��
     輸入器件可以是任何無(wú)源的觸點(diǎn)或集電極�(kāi)路的NPN�。輸入器件接通時(shí),輸入端接�,輸入線路閉�,同�(shí)輸入指示的發(fā)光二極管��
     輸入端的一次電路與二次電路之間,采用光電耦合隔離。二次電路帶RC濾波�,以防止由于輸入觸點(diǎn)抖動(dòng)或從輸入線路串入的電噪聲引起PLC誤動(dòng)��
     若在輸入觸點(diǎn)電路串聯(lián)二極�,在串聯(lián)二極管上的電壓應(yīng)小于4伏。若使用帶發(fā)光二極管的舌簧開(kāi)�(guān),串�(lián)二極管的�(shù)目不能超�(guò)兩只�
     輸出接線
     可編程控制器有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出3種形�。輸出端接線分為�(dú)立輸出和公共輸出。當(dāng)PLC的輸出繼電器或晶閘管�(dòng)作時(shí),同一�(hào)碼的兩�(gè)輸出端接�。在不同組中,可采用不同�(lèi)型和電壓等級(jí)的輸出電�。但在同一組中的輸出只能用同一�(lèi)�、同一電壓等級(jí)的電��
     由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上,并且連接至端子板,若將連接輸出元件的負(fù)載短�,將燒毀印制電路�,因�,應(yīng)用熔絲保�(hù)輸出元件�
     采用繼電器輸出時(shí),承受的電感性負(fù)載大小影響到繼電器的工作壽命,因此繼電器工作壽命要求�(zhǎng)�

維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��

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