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1C31233G04價格好歡迎咨詢

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 1C31233G04廈門光沃自動化設備有限公司 
小吳
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郵箱 [email protected] 
 
 
地址:廈門市海滄區滄湖東一里502號702室 前期的工業生產進程中,由繼電器建立的操控體系逐漸成為工業生產范疇最早的操控體系,并且運用越來越廣泛。但繼電器操控體系一般只能針對某一斷定的動作次序或生產工藝而規劃,其操控功用也局限于邏輯操控、定時、計數等一些簡略的操控需求,還存在著布線多、接線復雜的狀況, 一旦動作次序或生產工藝發作變化,就必須從頭進行規劃、布線、設備和調試,構成時刻和資金的嚴重糟蹋。因而隨著生產規劃的逐漸擴展,繼電器操控體系由于其體積大、耗電多、牢靠性差、壽命短、運轉速度慢、適應性差等原因,已越來越難以適應現代工業生產的要求。

一、PLC 的產生和定義

1968年美國最大的轎車制作商通用汽車公司(GM)為了適應轎車類型不斷更新的需求,并能在競爭劇烈的轎車工業中占有優勢,提出要研制一種新型的

工業操控設備來替代繼電器操控設備,為此,擬定了10項公開招標的技術要求,即:

1)編程簡略,可在現場修正程序。

2)維護便利,最好是插件式。

3)牢靠性高于繼電器操控柜。

4)體積小于繼電器操控柜。

5)可將數據直接送入辦理計算機。

6)在本錢上可與繼電器操控柜競爭。

7)輸入可所以溝通115V。

8)輸出可所以溝通115V,2A以上,可直接驅動電磁閥等。

9)在擴展時,原有體系只需很小變更。

10)用戶程序存儲器容量至少能擴展到4K。

依據招標的技術要求,第二年,美國數字設備公司(DEC)研制出了國際上第一臺PLC,并在通用轎車公司主動設備線上試用成功。這種新型的工控設備,以其體積小、可變性好、牢靠性高、運用壽命長、簡略易懂、操作維護便利等一系列長處,很快就在美國的許多行業里得到推廣運用,也受到了國際上許多國家的高度重視。1971年,日本從美國引進了這項新技術,很快研制出了他們的第1臺PLC。1973年,西歐國家也研制出他們的第1臺PLC。而我國也從1974年開端研制了相應的產品,并于1977年開端運用于工控范疇。

前期的PLC上選用了計算機的規劃思維,但功用上比較簡略,只能完成次序操控,僅有邏輯運算等簡略功用,所以人們將它稱為可編程邏輯操控器(Programmable Logic Controller)簡稱為PLC。

到了20世紀70年代末至20世紀80年代初期,微處理器日趨老練,PLC的處理速度也大大進步,一起添加了許多功用。例如:在軟件方面,堅持了原有的邏輯運算、計時、計數等功用的基礎上,還添加了算術運算、數據處理、網絡通訊、自確診等功用;在硬件方面,在堅持原有的開關量模塊的基礎上,還添加了模仿量模塊、長途I/O模塊以及各種特殊功用的模塊,并擴展了存儲器的容量,并且還供給一定數量的數據寄存器,因而功用上有了較大的進步,為此,美國電氣制作協會將可編程序邏輯操控器正式命名為可編程序操控器(Programmable Controller),簡稱PC。但由于PC簡單和個人計算機PC(Personal Computer)混雜,所以人們仍適應地用PLC作為可編程序操控器的簡稱。

1985年,國際電工委員會(IEC)對PLC作了如下定義:可編程序操控器是一種數字運算操作電子體系,專為在工業環境下運用而規劃。它選用了可編程序的存儲器,用來在其內部存儲履行邏輯運算、次序操控、定時、計數和算術運算等操作的指令,并通過數字的、模仿的輸入和輸出,操控各種類型的機械或生產進程。可編程序操控器及其有關的外圍設備,都應按易于與工業操控體系構成一個全體、易于擴展其功用的原則規劃。

二、PLC的特色

20世紀70年代中晚期,可編程邏輯操控器進入實用化發展階段,計算機技術全面引進可編程操控器中,使其功用發作了騰躍。其更高的運算速度、超小型的體積、更牢靠的工業抗干擾規劃、模仿量運算、PID功用以及其極高的性價比奠定了它在現代工業中的地位。具體來講,PLC具有以下幾個特色。

1、牢靠性高,抗干擾能力強

工業生產一般對操控設備的牢靠性要求很高,并且要有很強的抗干擾能力。PLC在規劃進程中,就遵從了最嚴格的電磁兼容的規劃規范,其主要模塊均選用大規劃和超大規劃集成電路,I/O體系規劃有完善的通道維護電路。在結構規劃上對耐熱、防潮、防塵、抗震等都有準確的考慮,在硬件上選用隔離、屏蔽、濾波、接地等抗干擾辦法,在軟件上選用數字濾波等辦法,保證其能在惡劣的工業環境中牢靠的作業。而PLC的均勻無故障時刻也可以到達數萬小時以上,并具有較強的自我確診和維護功用,已被公認為最牢靠的工業操控設備之一。

2、硬件齊全,適應性強,運用便利

PLC是通過履行用戶程序完成操控的。當操控要求發作改動時,只需求修正程序即可,最大極限地縮短了工藝更新所需求的時刻。別的,PLC的產品已規范化、系列化、模塊化,PLC及配套產品的模塊種類多,用戶可以靈活便利地進行體系配置,組合成各種不同規劃、不同功用的操控體系。別的,在PLC操控體系中,只需在PLC的端子上接入相應的輸入/輸出信號線即可,并且無需隨著程序的修正而修正,節省了很多的查線、改線時刻,并且PLC有較強的帶負載能力,可以直接驅動一般小型的電磁閥和溝通接觸器,也可以通過繼電器來連接大型的用電設備。

3、編程直觀、易學易會

PLC供給了多種編程言語,可依據編程者的喜愛和實踐運用來挑選,其間梯形圖運用最遍及。PLC是面向用戶的設備,梯形圖與繼電原理圖類似,這種編程言語形象直觀,易學易懂,不需求專門的計算機常識和言語,PLC的規劃者充沛考慮到現場工程技術人員的技術和適應,因而PLC程序的編制選用梯形圖的簡略指令形式。現場工程技術人員可在短時刻內學會運用。用戶在購買PLC后,只需按說明書的提示,做少量的接線和進行簡易的用戶程序編制作業,就可靈活便利地將PLC運用于生產實踐。

4、體積小,體系的規劃、設備、調試作業量小,維護便利

PLC用軟件替代了繼電器操控體系中很多的中心繼電器、時刻繼電器、計數器等器材,使得本身以及整個操控體系體積大為減小,并且使外圍操控柜的規劃、設備、接線作業量大為削減。一起PLC的用戶程序大部分可以在實驗室進行模仿調試,模仿調試好后再將PLC操控體系設備到生產現場,進行聯機調試,既安全,又便利便利。

PLC的故障率很低,并且有完善的自確診和顯現功用。當發作故障時,可以依據PLC的狀況指示燈顯現或編程器供給的信息敏捷查找到故障原因,排除故障,維護便利。

三、PLC的分類

PLC可以依照多種辦法進行分類,但一般狀況下,可以依照以下兩種辦法進行區分:

1、按I/O點數分類

PLC所能接收的輸入信號和輸出信號數量別離稱為PLC的輸入點數和輸出點數。其輸入、輸出點數的數目之和稱為PLC的輸入/輸出點數,簡稱I/O點數。I/O點數是挑選PLC的重要依據之一。

一般來說,PLC操控體系處理的I/O點數較多時,則操控聯系比較復雜,用戶要求的程序存儲器容量也較大,要求PLC指令及其他功用比較多。按PLC輸入、輸出點數的多少可將PLC分為以下3類。

1.1 小型PLC

小型PLC輸入、輸出總點數一般在256點以下,用戶程序存儲器容量在16K字節左右。小型PLC的功用一般以開關量操控為主,合適單機操控和小型操控體系。

1.2 中型PLC

中型PLC的輸入、輸出總點數在256~1K點之間,用戶程序存儲器容量到達8M字節左右。中型機適用于組成多機體系和大型操控體系。

1.3 大型PLC

大型PLC的輸入、輸出總點數在1K以上,用戶程序存儲器容量到達64M字節以上。大型機適用于組成分布式操控體系和整個工廠的集散操控網絡。

上述區分沒有一個十分嚴格的邊界,隨著PLC技術的飛速發展,一些中小型PLC也具備中型或大型PLC的功用,這也是PLC的發展趨勢。

2、按結構形式分類

依照PLC 的結構特色可分為全體式、模塊式兩大類。

2.1 全體式結構

把PLC的CPU、存儲器、輸入/輸出單元、電源等集成在一個基本單元中,其結構緊湊,體積小,本錢低,設備便利。基本單元上設有擴展端口,通過電纜與

擴展單元相連,可配接特殊功用模塊。微型和小型PLC一般為全體式結構。

2.2 模塊式結構

模塊式結構的PLC由一些模塊單元構成,這些規范模塊包含CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊和各種特殊功用模塊等。運用時將這些模塊插在規范機架內即可。各模塊功用是獨立的,外形尺寸是一致的。模塊式PLC的硬件組態便利靈活,設備和修理便利,易于擴展。

現在,中、大型PLC多選用模塊式結構形式,如西門子的S7-300和S7-400系列。

四、PLC的運用

現在,PLC在國內外已廣泛運用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制作、轎車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業,隨著其性能價格比的不斷進步,運用的規模還在不斷擴展。整體來講,PLC的運用大致可概括為以下幾類。

1、開關量的邏輯操控

這是PLC最基本、最廣泛的運用范疇。PLC的邏輯操控替代傳統的繼電體系操控電路,完成邏輯操控、次序操控,既可用于單機操控,也可用于多機群控及主動化生產線的操控等。如機床電氣操控、設備生產線、電梯操控、冶金體系的高爐上料體系以及各種生產線的操控。

2、運動操控

PLC可以用于圓周運動或直線運動的操控。現在,大多數的PLC制作商都供給拖動步進電機或伺服電機的單軸或多軸方位操控模塊,這一功用可廣泛用于各種機械,如金屬切削機床、金屬成型機床、機器人、電梯等。

3、進程操控

進程操控是指對溫度、壓力、流量、速度等接連變化的模仿量的閉環操控。PLC選用相應的A/D和D/A轉化模塊及各式各樣的操控算法程序來處理模仿量,完成閉環操控。PID調理是一般閉環操控體系中用得較多的一種調理辦法。進程操控在冶金、化工、熱處理、鍋爐操控等場合有十分廣泛的運用。現代的大、中型PLC一般都有閉環PID操控模塊,這一功用可以用PID子程序來完成,而更多的是運用專用PID模塊來完成。

4、數據處理

PLC具有數學運算(含矩陣運算、函數運算、邏輯運算)、數據傳送、數據轉化、排序、查表、位操作等功用,可以完成數據的收集、剖析及處理。這些數據可以通過通訊接口傳送到指定的智能設備進行處理,或將它們打印備用。數據處理一般用于大型操控體系,如造紙、冶金、食品工業中的一些大型操控體系。

5、通訊及聯網

PLC通訊包含PLC相互之間、PLC與上位機、PLC與其他智能設備間的通訊。PLC與其他智能操控設備一起,可以構成“會集辦理,渙散操控”的分布式操控體系,滿意工廠主動化體系發展的需求。

五、PLC的發展現狀

現在,隨著大規劃和超大規劃集成電路等微電子技術的發展,PLC已由開始一位機發展到現在的以16位和32位微處理器構成的微機化PC,并且完成了多處理器的多通道處理。現在,PLC技術已十分老練,不只操控功用增強,功耗和體積減小,本錢下降,牢靠性進步,編程和故障檢測更為靈活便利,并且隨著長途I/O和通訊網絡、數據處理以及圖畫顯現的發展,使PLC向用于接連生產進程操控的方向發展,成為完成工業生產主動化的一大支柱。

現在,國際上有200多家PLC生產廠家,400多種類的PLC產品,按地域可分紅美國、歐洲和日本等三個門戶產品,各門戶PLC產品都各具特色。其間,美國有100多家PLC廠商,聞名的有A-B(Allen-Bradley)公司、通用電氣(GE)公司等。歐洲PLC產品聞名的制作商有德國的西門子(SIEMENS)公司、法國的施耐德公司等。日本也有許多PLC制作商,如三菱、歐姆龍、松下、富士等,韓國的三星(SAMSUNG)、LG等,這些生產廠家的產品占有全球80%以上的PLC市場份額。

通過多年的發展,國內PLC生產廠家也到達有30家。但國內PLC運用市場仍然以國外產品為主。不過,國內公司在發展PLC事務時有較大的競爭優勢,如:需求優勢、產品定制優勢、本錢優勢、方針優勢等等。

六、PLC的發展趨勢

隨著PLC運用范疇日益擴展,PLC技術及其產品結構都在不斷改進,功用日益強大,性價比越來越高。

1、在產品方面,向高處理速度、大容量發展

一方面,大力發展速度更快、性價比更高的小型和超小型PLC,以適應單機及小型主動操控的需求。另一方面,向高速度、大容量、技術完善的大型PLC方向發展。隨著復雜體系操控的要求越來越高和微處理器與計算機技術的不斷發展,人們對PLC的信息處理速度要求也越來越高,要求用戶存儲器容量也越來越大。

2、向通訊網絡化、實時化發展

PLC網絡操控是當時操控體系和PLC技術發展的潮流。PLC與PLC之間的聯網通訊、PLC與上位計算機的聯網通訊已得到廣泛運用。現在,PLC制作商都在發展自己專用的通訊模塊和通訊軟件以加強PLC的聯網能力。各PLC制作商之間也在協商指定通用的通訊規范,以構成更大的網絡體系。別的,隨著實時性操控需求的不斷添加,各大廠商關于實時性網絡的研制投入也在不斷地添加。相應的規范都在擬定中,例如西門子的ProfiNet實時以太網規范現已正式成為我國的國家規范。

3、體系向集成化發展

多種編程言語的并存、互補與發展是PLC軟件前進的一種趨勢。 PLC廠家在使硬件及編程東西換代頻頻、豐厚多樣、功用進步的一起,逐漸使PLC的基本部件,包含輸入輸出模塊、通訊協議、編程言語和編程東西等方面的技術規范化和規范化,并逐漸進行一致和精簡,使得用戶選用相同的軟件、硬件渠道,就可以完成從上位機到操控器再到履行機構等設備的編程、組態和調試,進步體系的集成度,進步體系集成功率,削減用戶工程實施的作業量和體系維護的作業量。

4、向大數據收集、節能、高效的體系運用發展

節能高效是未來主動化發展的方向。現在PLC本身的模板現已可以供給節能功用,而PLC體系則會向著易于進行大數據收集、節能高效、按需生產的方向發展。未來的PLC及工控體系將愈加易于操作、愈加智能、易于維護,從而完成節省能效,按需生產的未來主動化發展的方針。

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