很多初學(xué)者都不知道什么是PLC?
PLC是什么? PLC英文全稱Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器,PLC是一種智能控制器、PLC就是可編程控制器。定義是:一種數(shù)字運算操作的系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器,用于其內(nèi)部存儲程序,執(zhí)行邏輯運算,順序控制,定時,計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令,并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。
二十世紀(jì)六十年代美國開始推出可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC),用來取代傳統(tǒng)控制裝置,從那時起,PLC技術(shù)快速發(fā)展,在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。PLC的功能也不斷完善。隨著計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高,PLC的功能也不斷完善,PLC在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運動控制等功能。今天的PLC不再局限于邏輯控制,在運動控制、過程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。
PLC作為離散控制的首選產(chǎn)品,PLC在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展,全世界PLC使用年增長率保持在20%~30%。隨著工廠程度的不斷提高和PLC市場容量基數(shù)的不斷擴大,近年來PLC在工業(yè)發(fā)達(dá)國家的增長速度放緩。但是,在中國等發(fā)展中國家PLC的增長十分迅速。綜合相關(guān)資料,2004年全球PLC的銷售收入為100億美元左右,在自動化領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的位置。
PLC是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的,二十世紀(jì)七十年代的PLC只有開關(guān)量邏輯控制,首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。它以存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和運算等操作的指令;并通過數(shù)字輸入和輸出操作,來控制各類機械或生產(chǎn)過程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過程的工藝要求,并事先存入PLC的用戶程序存儲器中。運行時按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行,以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內(nèi)有指示程序步存儲地址的程序計數(shù)器,在程序運行過程中,每執(zhí)行一步該計數(shù)器自動加1,程序從起始步(步序號為零)起依次執(zhí)行到最終步(通常為END指令),然后再返回起始步循環(huán)運算。PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時間稱為一個掃描周期。不同型號的PLC,循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。PLC用梯形圖編程,在解算邏輯方面,表現(xiàn)出快速的優(yōu)點,在微秒量級,解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當(dāng)成開關(guān)量來處理,16位(也有32位的)為一個模擬量。大型PLC使用另外一個CPU來完成模擬量的運算。把計算結(jié)果送給PLC的控制器。
相同I/O點數(shù)的系統(tǒng),用PLC比用,其成本要低一些(大約能省40%左右)。PLC沒有專用操作站,它用的軟件和硬件都是通用的,所以維護(hù)成本比DCS要低很多。一個PLC的控制器,可以接收幾千個I/O點(最多可達(dá)8000多個I/O)。如果被控對象主要是設(shè)備連鎖、回路很少,采用PLC較為合適。PLC由于采用通用監(jiān)控軟件,在設(shè)計企業(yè)的管理信息系統(tǒng)方面,要容易一些。
近10年來,隨著PLC價格的不斷降低和用戶需求的不斷擴大,越來越多的中小設(shè)備開始采用PLC進(jìn)行控制,PLC在我國的應(yīng)用增長十分迅速。隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展和基礎(chǔ)自動化水平的不斷提高,今后一段時期內(nèi)PLC在我國仍將保持高速增長勢頭
通用PLC應(yīng)用于專用設(shè)備時可以認(rèn)為它就是一個嵌入式控制器,但PLC相對一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的穩(wěn)定性。實際工作中碰到的一些用戶原來采用嵌入式控制器,現(xiàn)在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器,PLC產(chǎn)業(yè)一定會有一個美好的未來:
PLC可編程控制器實訓(xùn)裝置集可編程邏輯控制器、Gx Developer編程軟件、仿真實訓(xùn)教學(xué)軟件、實訓(xùn)模塊、實訓(xùn)實物、電氣實訓(xùn)網(wǎng)孔板、電氣元器件模塊等于一體。在本裝置上,可直觀地進(jìn)行PLC的基本指令訓(xùn)練,多個PLC實際應(yīng)用的模擬及實物控制訓(xùn)練。裝置配備的主機采用應(yīng)用廣泛的日本三菱FX系列(FX1N -40MR內(nèi)置數(shù)字量輸入24路數(shù)字量 輸出16路)可編程控制器,配套SC-09通信編程電纜、三相鼠籠異步電機,并提供實訓(xùn)所需的+24V/1A、+5V/1A直流電源。
PLC可編程控制器實訓(xùn)裝置適合高職院校、職業(yè)學(xué)校、技校的機電設(shè)備安裝與維修、機電技術(shù)應(yīng)用、電氣運行與控制、電氣技術(shù)應(yīng)用、電子電器應(yīng)用與維修等專業(yè)和非機電類專業(yè)的《可編程控制器技術(shù)》、《電氣及PLC控制技術(shù)》、《PLC及其應(yīng)用》的實訓(xùn)。也適合技工學(xué)校、職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校、職教中心、鑒定站的PLC實操、技能鑒定考核。