可編程控制器應(yīng)用,可編程控制器
可編程控制器應(yīng)用
目前可編程控制器已廣泛應(yīng)用于交通運輸、食品工業(yè)、木材加工、采礦、冶金、化工、石油、環(huán)保(污水處理)、市政(供水、供熱)、電力、水泥生產(chǎn)、機械制造、汽車制造、造紙、紡織、娛樂等各行各業(yè)。
可編程控制器是可編程序控制器(Programmable CONtroller)的簡稱,通?s寫為PC。但它不是個人計算機的PC(Personal
Computer)。也不僅是(但包括)早期的可編程邏輯控制器PLC(Programmable Logic
Controller)、可編程順序控制器PSC(Programmable Sequenec
Controller)及可編程矩陣控制器PMC(Programmable Matrix Controller)。
可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的。它采用可編程序的存儲器,用來在其內(nèi)部執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令,并通過數(shù)字式、模擬式的輸入或輸出,控制各類型的機械或生產(chǎn)過程?删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備,都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制形成一個整體,易于擴充其功能的原則來設(shè)計。
可編程控制器,可編程控制器特點
可編程控制器實際上是面向用戶需要,適宜安裝在工作現(xiàn)場的、為進行生產(chǎn)控制所設(shè)計的專用計算機。因而它和計算機有基本類似的結(jié)構(gòu),但按其作用它有自己的特點:
(1)編程簡單,使用面向控制操作的控制邏輯語言。比如,梯形圖、順序功能流程圖。生產(chǎn)現(xiàn)場的工人易于掌握和使用它,便于普及和應(yīng)用。
(2)可靠性高,抗干擾能力強,適于在惡劣的生產(chǎn)環(huán)境下運行。它完全不需要一般計算機所要求的環(huán)境。因為它采用了很多硬件措施(屏蔽、濾波、隔離等)和軟件措施(故障的檢測與處理、信息的保護與恢復(fù)等),以提高可靠性,適應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)場的要求。
(3)系統(tǒng)采用了分散的模塊化結(jié)構(gòu)。這不但使之可針對各類不同控制需要進行組合,便于擴展;也易于檢查故障和維修更換,從而大大提高了效率。目前較高檔的PC還配有各類智能化模板,如:模擬量I/O模板,PID過程控制模板,I/O通訊模板,視覺輸入、伺服及編碼等專用模板等等,大大提高了PC的功能與適應(yīng)性。
(4)由于PC采用了大規(guī)模集成電路技術(shù)和微處理器技術(shù),故可將其設(shè)計得緊湊、堅固、小體積,再加上它的可靠性,PC易于裝入機械設(shè)備內(nèi)部,實現(xiàn)機電一體化。
(5)相對于繼電器邏輯控制而言,PC可節(jié)省大量繼電器,故降低了成本且提高了可靠性,而且用程序來執(zhí)行控制功能,使其靈活易于修改。這一切都大大提高了其性能價格比。
(6)目前中、高檔PC均具有極強的聯(lián)網(wǎng)通訊能力。通過簡單的組合可連成工業(yè)局域網(wǎng),在網(wǎng)絡(luò)間通訊。并可通過網(wǎng)絡(luò)連接主控級的計算機,實現(xiàn)計算機集成制造系統(tǒng)對全廠的自動化生產(chǎn)和管理都能進行控制。
如果從PC具體的控制對象和類型來看,它有如下幾個方面的特點:
(1)用于順序邏輯控制
這是早期PC與現(xiàn)代PC都具備的基本控制類型。如:電站設(shè)備的自動起停、石油化工各種閥門的自動關(guān)閉、機床電氣控制、高爐上料、貨物存。▊}庫、停車場)、電梯控制等各種單機、多機群、自動生產(chǎn)線的控制等。
(2)用于閉環(huán)過程控制
現(xiàn)代的中高檔PC都具有PID控制功能,可監(jiān)控多個回路進行PID調(diào)節(jié)控制,能對溫度、流量、位置、速度等進行閉環(huán)過程控制,如:鍋爐、冷凍、反應(yīng)堆、自動電焊機等等。
(3)用于機械加工的數(shù)字控制和機器人的控制
PC能和機械加工中的數(shù)控機床與加工中心結(jié)合進行數(shù)值控制。PC也用于對自動化生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中的機器人進行控制,如自動加工生產(chǎn)線或自動焊接線上的機器人的多維機械動作的控制。
(4)用于組成多級分布式控制系統(tǒng)
PC是組成多級分布式控制系統(tǒng)的底層車間生產(chǎn)級的基本設(shè)備?珊推渌骷壨ㄟ^工業(yè)局域網(wǎng)通訊,以實現(xiàn)全廠自動化生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的計算機集成制造系統(tǒng)的生產(chǎn)方式。目前各大PC生產(chǎn)廠家都分別建立了自己的多級分布式控制系統(tǒng)。據(jù)說,美國一些大的PC廠家:A--B公司、GE公司、GOULD公司等,和美國一些大的計算機廠家:IBM公司、DEC公司、HP公司、MOTOROLA公司等已表示同意遵守美國GM公司提出的“制造自動化通信協(xié)議(MAP)”。顯然這為實現(xiàn)異機通訊,實現(xiàn)計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)的規(guī)范化創(chuàng)造了條件。
可編程控制器的產(chǎn)生和發(fā)展
1969年,美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)根據(jù)對生產(chǎn)過程進行控制的需要,研制出了第一臺可編程控制器,并在美國通用汽車公司(GM)的汽車自動裝配線上試用成功。盡管當(dāng)時的可編程控制器功能有限、體積龐大,但它標志著這門新技術(shù)的產(chǎn)生和迅速發(fā)展的開始。
早期的可編程控制器雖然采用了計算機技術(shù)的優(yōu)點和設(shè)計思想,并注重了面向用戶、用于控制和適合工業(yè)現(xiàn)場的特點,但限于當(dāng)時的技術(shù)發(fā)展水平,其功能很有限,器件多、線路復(fù)雜且體積大,名稱也不統(tǒng)一。
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代可編程控制器對網(wǎng)絡(luò)功能的要求更強,一般都有現(xiàn)場總線功能、互連網(wǎng)接入功能等,EASY嵌入式PLC采用CAN
bus現(xiàn)場總線技術(shù)并支持專用的嵌入式Web服務(wù)器。