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可编程控制器 (图)
添加时间:2006-5-28 14:54:52
可编程控制器 (图)
 
  近年来,随着大规模集成电路的发展,以微处理机为核心组成的可编程控制器得到了迅速的发展,在电动机的运行控制、电磁阀的开闭、产品的计数、温度压力等的设定和控制等方面,可编程控制器正发挥着越来越大的作用。 
 
可编程控制器
  图为中型可编程控制器。图的左边部分为主机部分,右边为输入输出模块。

  可编程控制器(Programmable Logical Controller)简称为PC或PLC,是60年代末发明的工业控制器件。日本电气控制学会曾对可编程控制器作了一个定义:可编程控制器是将逻辑运算,顺序控制,时序和计数以及算术运算等控制程序,用一串指令的形式存放到存储器中,然后根据存储的控制内容,经过模拟,数字等输入输出部件,对生产设备和生产过程进行控制的装置。

  PLC是基于计算机技术和自动控制理论发展而来的,它既不同于普通的计算机,又不同于一般的计算机控制系统,作为一种特殊形式的计算机控制装置,它在系统结构,硬件组成,软件结构以及I/O通道,用户界面诸多方面都有其特殊性。

  从原理上说,可编程控制器和计算机是一致的,为了和工业控制相适应,PLC采用扫描原理来工作,也就是对整个程序进行一遍又一遍的扫描,直到停机为止。之所以采用这样的工作方式,是因为PLC是由继电器控制发展而来的,而CPU的扫描用户程序的时间远远短于继电器的动作时间,只要采用循环扫描的办法就可以解决其中的矛盾。循环扫描的工作方式是PLC区别于普通的计算机控制系统的一个重要方面。

  虽然各种PLC的组成各不相同,但是在结构上是基本相同的,一般由CPU、存储器、输入输出设备(I/O)和其他可选部件组成。其他的可选部件包括编程器,外存储器,模拟I/O盘,通信接口,扩展接口等。CPU是PLC的核心,它用于输入各种指令,完成预定的任务,起到了大脑的作用,自整定、预测控制和模糊控制等先进的控制算法也已经在CPU中得到了应用;存储器包括随机存储器RAM和只读存储器ROM,通常将程序以及所有的固定参数固化在ROM中,RAM则为程序运行提供了存储实时数据与计算中间变量的空间;输入输出系统(I/O)使过程状态和参数输入到PLC的通道以及实时控制信号输出的通道,这些通道可以有模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出、脉冲量输入等,使PLC的应用十分广泛。

  早期的PLC主要用于顺序控制上。所谓顺序控制,就是按照工艺流程的顺序,在控制信号的作用下,使得生产过程的各个执行机构自动地按照顺序动作。PLC的应用大大促进了流水线技术的发展。

  今天的PLC已经开始用于闭环控制,不仅如此,随着其扩展能力和通信能力的发展,它也越来越多地应用到了复杂的分布式控制系统中。PLC自1969年问世以来,它按照成熟而又有效的继电器控制概念和设计思想,不断利用新科技,新器件,尤其和现在飞速发展的计算机技术相联系,逐步形成一门较为独立的新兴技术和具有特色的各种系列产品,同时也逐步发展成为一类解决自动化问题的有效而且便捷的方式。PLC自身具有的完善的功能,模块化的结构,以及开发容易、操作方便、性能稳定、可靠性高的特点和较高的性价比,使其在工业生产中的应用前景越发看好,而且随着集成电路的发展和网络时代的到来,PLC必将能够有更大的用武之地。

  现在的主要的PLC的厂商都集中在日本和美国等发达国家,国内生产和制造PLC的工艺技术都还落后于这些国家。作为实现工业自动化的不可缺少的部分,大力发展PLC对于我国来讲是很重要的,也有深远的意义。
 
 
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