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plc的应用与发展 1 plc的逻辑设计 html5（动态逻辑控制）用于描述编程逻辑控制。它是一种以微处理器为核心,综合了计算机技术、电器控制技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置,具有如下特点: (1)高可靠性:如三菱、西门子、欧姆龙的PLC产品,平均无故障时间大大超出IEC规定的10万小时,并可采用多机冗余系统,进一步提高可靠性。 (2)编程方便、易于使用:梯形图语言、SFC、功能块等多种编程语言和方式,直观易懂,易于上手。 (3)控制功能极强:除基本的逻辑控制、定时、计数、算术运算等功能外,还可实现点位控制、PID控制、过程控制、数字控制等功能,还可进行远程控制。 (4)扩展机与外部连接极为方便:各个受控设备可通过PLC网络模块连接在一起,实现有效信息资源的共享于交换。 在自动化控制系统中,可编程逻辑控制器起着核心作用。可编程逻辑控制器于1969年在美国面世,经过30多年的发展,现在已成为最重要、最可靠、应用场合最广泛的工业控制微型计算机。 可编程逻辑控制器由CPU(中央处理单元)、存储器、输入输出模块、可编程器和电源五大部分组成,结构如图1所示。 它的CPU采取扫描方式工作,每一次扫描完成以下工作: (1)将现场的开关量输入信号和数据分别读入输入映像寄存器和数据寄存器。 (2)逐条读入后解释用户程序,产生相应控制信号去控制相关电路,完成数据存取、传送和处理工作,并根据运算结果更新各个相关寄存器内容。 (3)将输出映像寄存器的内容送给输出模块,去控制外部负载。 PLC的CPU是以分时操作的方式处理各项任务的。由于运算速度高,从PLC的外部输入、输出关系来看,处理过程几乎是瞬时完成的。PLC的用户程序由若干条指令组成,指令在存储器中按步序号顺序排列。用户程序采取扫描工作方式运行。在没有跳转指令的情况下,CPU从第一条指令开始,顺序逐条的执行用户程序,直到用户程序结束,然后,程序返回第一条指令开始新的一轮扫描。PLC就是这样周而复始地重复上诉的扫描循环,达到实时控制的目的。 2 在其他领域的应用 经过20多年的工业应用,PLC特点已越来越为广大业界人士认识和接受,使得PLC迅速渗透到工业控制的各领域,包括从单机到工厂自动化,从机器人、柔性制造系统到工业局部网络等等。仔细来分,PLC大致有如下几个应用领域: (1)开关量的逻辑控制。PLC取代了传统的继电器控制系统,实现逻辑控制。例如:机床电器控制,冲床、铸造机械、运输带、包装机械的控制,注塑机的控制,化工系统中各种泵和电磁阀的控制,冶金企业的高炉上料系统、轧机、连铸机、飞剪的控制,电镀生产线、汽车装配线、电视机和收音机的生产线控制,甚至核电站的系统控制等等。 (2)运动控制。PLC可用于对直线运动或圆周运动的控制。PLC的运动控制功能广泛地用于各种机械。例如:金属切削机床、金属成型机械、配装机械、机器人和电梯等等。 (3)闭环过程控制。过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC的模拟量控制功能已经广泛应用于塑料挤压成型机、加热炉、热处理炉、锅炉等设备,还广泛地应用于轻工、化工、机械、冶金、电力和建材等各个行业。 (4)数据处理。现代PLC具有数学运算、数据传递、转换、排序和查表、位操作等功能,可以完成数据采集、分析和处理。数据处理一般用在大、中型控制系统,如柔性制造系统、过程控制系统等。 (5)机器人控制。机器人作为工业过程自动生产线中的重要设备,已成为未来工业生产自动化的三大支柱之一。现在许多机器人制造公司选用PLC作为机器人控制器来控制各种机械动作。随着PLC体积进一步缩小,功能进一步增强,PLC在机器人控制中的应用必将更加普遍。 根据国外资料统计,在工业控制中80%都采用PLC来完成。因为顺序控制是工控不可缺少的一环,几乎任何一个过程控制和生产管理都是有步骤地进行的,因此都可以采用PLC。目前国外PLC应用于自动控制这一领域占60%,应用于数据管理占20%,用于生产管理占18%,用于人机接口占22%。可见对于工控来说PLC占主导地位,而数据处理、生产管理等目前计算机仍是主体。 3 单次异构汽车plc的发展历程 本世纪60年代,计算机控制技术已经开始用于工控领域,但由于技术复杂、编程不便、价格昂贵等原因,未能广泛应用。1969年美国最大的汽车制造商-通用汽车公司(GM),为了适应汽车型号的不断翻新,设想把计算机通用、灵活的优点和继电器系统的简单、易懂、操作方便、价格便宜的优点结合起来制造一种通用的控制装置,并把计算机编程的方式加以简化,用面向控制过程、面向问题的自然语言进行编程,使不熟悉计算机的人也能方便使用。这就是PLC问世前的设想。美国数字设备公司(DEC)研制出了第一台PLC,在美国通用汽车自动装配线上试用成功