西门子PLC模块总代理数控系统

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PLC可编程序控制器的由来

 随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展,计算机控制已扩展到了几乎所有的工业领域。当前用于工业控制的计算机可分为几类,如可编程序控制器,基于PC总线的工业控制计算机、基于单片机的测控装置、用于模拟量闭环控制的可编程调节器、集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)等。可编程序控制器是应用面广、功能强大、使用方便的通用工业控制装置,它已经成为当代工业自动化的主要支柱之一。

  可编程序控制器(Programmable Controller)本来应简称为PC,为了与个人计算机(Person-al Computer)的简称PC相区别,一般将它简称为PLC(Programmable Logic Controller)。

  国际电工(EC)在1985年的可编程序控制器标准草案第3稿中,对可编程序控制器作了如下定义:“可品程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输人和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于使工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。从上述定义可以看出,可编程序控制器是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机,除了能完成各种各样的控制功能外.还有与其他计算机通信联网的功能。

  可编程序控制器的产生和发展与继电器控制系统有很大的关系，继电器控制系统已有上的应用历史,它是一种用易电信号控制强电的电力控制系统。在复杂的继电器控制系统中,故障的查找和排除是非常困难的,可能会花费人量时问,严重地影响生产。如果工艺要求发生变化,控制柜内的元件和接线需要作相应的变动,这种改造的工期长、费用高,以至于有的用户宁愿扔掉旧的控制柜,另外制作一台新的控制柜。

  现代社会要求制造业对市场需求作出迅速的反应,生产出小批量、多品种、多规格、低成本和的产品。为了满足这一要求,生产设备和自动生产线的控制系统具有的可靠性和灵活性,这就需要寻求一种新的控制装置来取代老式的继电器控制系统,使电气控制系统的工作更加可常、更容易维修、更能适应经常变动的工艺条件。可编程序控制器正是顺应这一要求出现的。

  1968年,美国大的汽车制造厂家一一通川汽车公司(GM)提出了研制可编程序控制器的基本设想，即

  (1)能用于工业现场。

  (2)能改变其控制“逻辑”,而不需要变动组成它的元件和修改内部接线。

  (3)出现故障时易于诊断和维修。

  1969年,美国数字设备公司(DEC)研制出了世界上台可编程序控制器。现代可编程序控制器不仅能实现对数字量的逻辑控制,还具有数学运算、数据处理、运动控制、模拟量PID控制、通信联网等功能。在发达的工业化国家,可编程序控制器已经广泛地应用在所有的工部门,其应用已扩展到楼宇自动化、家庭自动化、商业、公用事业、测试设备和农业等领城。

  可编程序控制器的推广应用在我国得到了迅猛的发展,它已经大量地应用在各种新设备中,各行各业也涌现出大批应用可编程序控制器改造设备的成果。了解可编程序控制器的工作原理,具备设计、调试和维护可编程序控制器控制系统的能力,已经成为现代工业对电气技术人员和工科学生的基本要求。

PLC的梯形图与传统的电气原理图非常相似，信号的输入/输出形式及控制功能基本上也是相同的；
它们的不同之处主要表现在：
（1）控制逻辑——继电器控制逻辑采用硬接线逻辑，利用继电器机械触点的串联或并联，及时间继电器等组合成控制逻辑，其接线多而复杂、体积大、功耗大、故障率高，灵活性和扩展性很差。而PLC采用存储器逻辑，其控制逻辑以程序方式存储在内存中，灵活性和扩展性都很好。
（2）工作方式——继电器控制线路中各继电器同时都处于受控状态，属于并行工作方式。而PLC的控制逻辑中，各内部器件都处于周期性循环扫描过程中，各种逻辑、数值输出的结果都是按照在程序中的前后顺序计算得出的，所以属于串行工作方式。
（3）可靠性和可维护性——继电器控制逻辑使用了大量的机械触点，连线也多，可靠性和可维护性差。而PLC采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，PLC还配有自检和监督功能，可靠性和可维护性好。
（4）控制速度——继电器控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，且机械触点还会出现抖动问题。而PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制，属于无触点控制，速度极快，且不会出现抖动。
（5）定时控制——继电器控制逻辑利用时间继电器进行时间控制。时间继电器存在定时精度不高，定时范围窄，且易受环境湿度和温度变化的影响，调整时间困难等问题。PLC使用半导体集成电路做定时器时基脉冲由晶振产生，精度相当高，且定时时间不受环境的影响，定时范围广，调整时间方便。
（6）设计和施工——使用继电器控制逻辑完成一项工程，其设计、施工、调试依次进行，周期长、而且修改困难。而用PLC完成一项控制工程，在系统设计完成后，现场施工和控制逻辑的设计可以同时进行，周期短，且调试和修改都很方便。