本站原创摘 要:详细介绍了PLC技术的特点、应用其发展状况,概括了其发展前景.
关 键 词:
PLC,电气控制,可编程
中图分类号:TP
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)16-0329-01
0引言
PLC(ProgrammableLogicController)是一种采用微电脑技术的工业控制装置,1980年才在国外工业界得此命名.它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程.PLC及其有关的设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计.本文对其特点,应用及前景作了较详细介绍.
1PLC的特点
PLC的诞生给工业控制带来革命性的飞跃,与传统的继电器控制相比有着突出的特点:
1.1PLC灵活性、通用性强
继电器控制系统如果工艺要求稍有变化,控制电路必须随之作相应的变动,所有布线和控制柜极有可能重新设计,耗时且费力.
1.2系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑,极大地减少了控制设备的外部接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,并且方便维护.
1.3配套齐全,功能完善,适用性强
PLC模块丰富且灵活性好,采用模块化硬件结构及软件设计,并形成大、中、小系列产品,使PLC不仅适应大小不同、功能繁复的系统控制要求.用户可以根据需要灵活组合成各种规模和要求的控制系统.
1.5可靠性高,抗干扰能力强
继电器控制系统中,由于器件的老化、脱焊、触点的抖动以及触点电弧等现象是不可避免的,大大降低了系统的可靠性.而在PLC控制系统中,大量的开关动作是由无触点的半导体电路来完成的,加之PLC在硬件和软件方面都采取了强有力的措施,使产品具有极高的可靠性和抗干扰能力可以直接安装在工业现场稳定地工作.
2PLC的应用领域
由于PLC的自身特点和优势,在工业控制中得到了广泛的应用,如:机械、冶金、化工、电力、运输和建筑等众多领域,它的应用范围大致介于继电器控制装置与工业过程控制计算机之间,适用于控制功能要求比较复杂和输入、输出点数较多的场合.其中包括(1)模拟量的控制,即在生产过程中实现A/D及D/A转换,这一功能大部分厂家生产的PLC已经得以实现,(2)开关量的逻辑控制,它包括顺序逻辑控制、动作逻辑控制、定时逻辑控制、计数逻辑控制和组合逻辑控制等,(3)脉冲量运动控制,即控制对象做空间或者平面运动,(4)过程控制,即对生产过程中的流量、温度,压力等实现控制,(5)数据处理和信息控制,即PLC应当具有数学运算,数据的传输、转换、排序等功能.
LC的发展状况
1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求,第二年美国数字公司研制出了第一台编程序控制器,满足了GM公司装配线的要求.随着集成电路技术和计算机技术的发展,现在已有第五代PLC产品了.
世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司(DEC)研制的.早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成,可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能.
20世纪70年代中末期,PLC进入实用化发展阶段,此时的计算机技术已经开始全面引入可编程控制器中.PLC具有了超小型体积、更高的运算速度、更可靠的工业抗干扰设计、PID功能、模拟量运算及极高的性价比.
20世纪80年代初,PLC在一些先进工业国家中获得广泛应用.这个时期PLC发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化.此阶段的另外一个特点是世界上生产PLC的国家逐渐增多,产量也持续上升.这标志着PLC技术已步入成熟阶段.
20世纪末期,PLC的发展特点是更加适应于现代工业的需要.从控制规模上来说,这个时期主要发展了大型机和超小型机,从控制能力上来说,出现了特殊功能单元,用于压力、温度、转速、位移等控制场合,从产品的配套能力上来说,生产出了各种通信单元、人机界面单元,这些使得应用PLC的工业控制设备的配套更加容易.目前,PLC在机械制造、石油化工、冶金钢铁、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展.
4PLC未来展望
PLC技术具有众多其他控制器无法比拟的优点,在21世纪,PLC会有更大的发展.
从技术上看,飞速进步的计算机技术取得的新成果会更多地应用于PLC的设计和制造上,并且软PLC技术已经出现,这也将是PLC技术的一个飞跃,从产品规模上看,超小型及超大型将是今后的发展方向,从产品的配套性上看,产品的规格更齐全、品种会更丰富,完备的通信设备、完美的人机界面会更好地适应各种工业控制场合的需求,从网络的发展情况来看,可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是今后PLC技术的主要发展方向.随着计算机网络的飞速发展,PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分,将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用.