PLC的特點和基本應用劉桂蘭52課件

PLC的特點和基本應用主講教師：劉桂蘭廣州鐵路職業(yè)技術學院軌電教研室PLC的特點PLC之所以能夠迅速發(fā)展，除了它順應了工業(yè)自動化的客觀要求之外，更重要的一方面是PLC綜合了繼電器-接觸器控制的優(yōu)點以及計算機靈活、方便的特點，使之具有許多其它控制器無法比擬的特點，較好地解決了工業(yè)控制領域中普遍關心的可靠、安全、靈活、方便及經濟等問題。PLC的特點可靠性高，抗干擾能力強1

可靠性高、抗干擾能力強是PLC最重要的特點之一。PLC的平均無故障時間可達幾十萬個小時，之所以有這么高的可靠性，是由于它采用了一系列的硬件和軟件的抗干擾措施：PLC的特點1）硬件方面I/O通道采用光電隔離，有效地抑制了外部干擾源對PLC的影響；對供電電源及線路采用多種形式的濾波，從而消除或抑制了高頻干擾；對CPU等重要部件采用良好的導電、導磁材料進行屏蔽，以減少空間電磁干擾；對有些模塊設置了聯鎖保護、自診斷電路等。PLC的特點2）軟件方面PLC采用掃描工作方式，減少了由于外界環(huán)境干擾引起的故障；在PLC系統(tǒng)程序中設有故障檢測和自診斷程序，能對系統(tǒng)硬件電路等故障實現檢測和判斷；當外界干擾引起故障時，能立即將當前重要信息加以封鎖，禁止任何不穩(wěn)定的讀寫操作，一旦外界環(huán)境正常后，便可恢復到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來的工作。PLC的特點編程簡單、使用方便2

目前，大多數PLC采用的編程語言是梯形圖語言，它是一種面向生產、面向用戶的編程語言。梯形圖與繼電器控制線路相似，形象、直觀，不需要掌握計算機知識，很容易讓廣大工程技術人員掌握。當生產流程需要改變時，可以現場改變程序，使用方便、靈活。同時，PLC的編程器操作和使用也很簡單。這也是PLC獲得普及和推廣的主要原因之一。許多PLC還針對具體問題，設計了各種專用編程指令及編程方法，進一步簡化了編程。PLC的特點通用性強，配套齊全3

PLC產品已經標準化、系列化、模塊化，其開發(fā)制造商為用戶配備了各種齊全的I/O模塊和配套部件。用戶在進行控制系統(tǒng)的設計時，可以方便靈活地進行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)，以滿足控制要求。用戶只需在硬件系統(tǒng)選定的基礎上，設計滿足控制對象要求的應用程序。對于一個控制系統(tǒng)，當控制要求改變時，只需修改相關程序，就能變更其控制功能。PLC的特點安裝簡單，維護方便4

因為PLC用軟件代替了繼電器控制系統(tǒng)中的大量硬件，使得控制柜的設計、安裝、接線工作量大大減少。同時，PLC有較強的帶載能力，可以直接驅動一般的電磁閥和中小型交流接觸器，使用起來極為方便，通過接線端子可直接連接外部設備。PLC軟件設計和調試可以在實驗室進行，而且現場調試過程中發(fā)現的問題可通過修改程序來解決。因為PLC本身的可靠性高，又具有完善的自我診斷能力，一旦發(fā)生故障，可以根據報警信息，快速查明故障原因。如果是PLC自身故障，可以更換模塊來排除故障。這樣既提高了維護的工作效率，又保證了生產的正常進行。PLC的特點體積小、重量輕、能耗低，易于實現機電一體化5

由于PLC采用了集成電路，其結構緊湊、體積小、能耗低，是實現機電一體化的理想控制設備。PLC的基本應用PLC是以微處理器為核心，綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置。它的應用范圍寬廣，目前已經應用于汽車裝配、數控機床、機械制造、電力石化、冶金鋼鐵、交通運輸、輕工紡織等各行各業(yè)，成為現代工業(yè)控制的三大支柱（PLC、機器人和CAD/CAM）之一。根據其特點來歸納，PLC的主要應用有以下幾個方面。PLC的基本應用開關量邏輯控制1

開關量邏輯控制是PLC最基本的應用，即用PLC取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實現邏輯控制和順序控制，如機床電氣控制、電動機控制、注塑機控制、電鍍生產線、電梯控制等。PLC既可用于單機控制，也可用于多機群和自動生產線的控制，其應用領域已普及各行各業(yè)。PLC的特點模擬量過程控制2

過程控制是指對溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。除了數字量之外，PLC還能通過模擬量I/O模塊，實現A-D、D-A轉換，并控制連續(xù)變化的模擬量，如溫度、壓力、速度、流量、液位、電壓、電流等。通過各種傳感器將相應的模擬量轉換為電信號，然后通過PLC的A-D模塊將它們轉換為數字量傳送至PLC內部CPU處理，處理后的數字量再經過D-A轉換為模擬量進行輸出控制。如果使用專用的智能PID模塊，可以實現對模擬量的閉環(huán)過程控制?，F在PLC的PID閉環(huán)控制功能已廣泛地應用于塑料擠壓成型機、加熱爐、熱處理爐、鍋爐等，以及輕工、化工、機械、冶金、電力、建材等行業(yè)。PLC的特點機械件位置控制3

位置控制是指PLC使用專用的指令或運動控制模塊來控制步進電動機或伺服電動機，從而實現對各種機械構件的運動控制，與順序控制功能有機地結合在一起，如控制構件的速度、位移、運動方向等。PLC的位置控制典型應用有機器人的運動控制、機械手的位置控制、電梯運動控制等；PLC還可與計算機數控（CNC）裝置組成數控機床、以數字控制方式控制零件的加工、金屬的切削等，實現了高精度的加工。PLC的特點現場數據采集處理4

目前，PLC都具有數據處理指令、數據傳送指令、算術與邏輯運算指令、位移與循環(huán)位移指令等，所以由PLC構成的監(jiān)控系統(tǒng)，可以方便地對生產現場的數據進行采集、分析和加工處理。這些數據可以與存儲在存儲器中的參考值作比較，也可以用通信功能傳送到別的智能裝置，或者將它們打印成表格。數據處理通常用于諸如柔性制造系統(tǒng)、機器人和機械手的控制系統(tǒng)等大、中型控制系統(tǒng)中。PLC的特點通信聯網、多級控制5

PLC與PLC之間、PLC與上位計算機之間通信，要采用其專用通信模塊，并利用RS-232C、RS-422A或以太網接口，用雙絞線或同軸電纜