一、可编程序控制器的发展概况 1.可编程序控制器的产生 PLC是在20世纪60年代后期问世的,开始主要应用于汽车制造业,当时汽车制造业生产线的自动控制系统是由继电器控制系统构成的,汽车每次改型都要将生产线中的继电器控制系统重新设计和安装。为了减少重新设计和安装继电器控制系统的经费和时间,1968年美国通用汽车公司首先提出研制新的控制系统以取代继电器控制系统,公开招标。同时,并提出10项指标: 1969年美国数字设备公司(DEC)研制出世界上第一台可编程序控制器,即PLC,在通用汽车公司生产线上应用,获得成功。此后这项技术迅速发展起来,并推动了欧洲各国、日本及我国可编程序控制器技术的发展。1980年美国电气制造商协会(NEMA)正式命名可编程序控制器(Programmable Controller),简称PC。早期可编程序控制器主要应用于逻辑控制,因此,也称可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),即PLC。随着个人计算机(Personal Computer)的出现,PC这个名字已经成为个人计算机的代名词,为了加以区别,本书将可编程序控制器简称PLC。 2.可编程序控制器的应用 PLC已经成功地应用于工业所有领域,包括钢铁、造纸、食品加工、化工和石油化工、电力、汽车、粮食的贮运。PLC可以完成各种各样的控制任务,从重复开关控制单一设备到复杂的制造加工控制。以下列举出PLC的一些典型应用。 1.逻辑控制。逻辑控制是PLC最基本的应用,它可以取代传统的继电器控制,如机床电器控制,生产线的顺序控制等。 2.闭环控制。PLC具有A/D、D/A、算数运算、PID调节功能,可以实现模拟量的处理,实现位置控制、速度控制和进程控制。如伺服阀、比例阀的控制,和各种模拟信号的采集。 3.数字控制。PLC能和机械加工中的数字控制系统(NC)及计算机数字控制系统(CNC)组成一体,有的PLC含有NC处理单元,直接连接步进电机或伺服电机驱动器实现数控加工,如欧姆龙公司的C200H-NC211单元。 4.机器人控制。随着工厂自动化网络的形成,使用机器人的领域越来越广,许多机器人选用PLC控制,完成各种工作。 5.组成多级网络控制系统。近几年推出的PLC,多数具有很强的联网通讯能力。能通过网络实现PLC与计算机之间、PLC与PLC之间的通讯,有些PLC支持TCP/IP网络协议,可以和以太网相联,从而形成多级控制系统。 3.可编程序控制器的特点 PLC之所以高速发展,除了工业自动化的客观需要外,PLC还有许多独特的优点。它较好地解决了工业控制领域中普遍关心的可靠性、通用性、灵活性、使用方便等问题。主要特点如下: (1)可靠性高。可靠性高是PLC最突出的优点之一。PLC具有较高的可靠性是因为它采用微电子技术,大量的开关动作由无触点的半导体电路完成。在设计制造过程中,采用一系列硬件和软件抗干扰措施,如:硬件方面采用隔离、滤波、精选元器件等。在微处理器与I/O电路之间采用光电隔离措施,有效地抑制了外部干扰对PLC的影响,同时可以防止外部高压进入CPU单元。滤波是抗干扰的又一主要措施,对供电系统及输出线路采用多种形式滤波电路可以消除或.. |
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