4.1.2 PLC的发展
目前,随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展,PLC已由最初一位机发展到现在的以16位和32位微处理器构成的微机化PC,而且实现了多处理器的多通道处理。如今,PLC技术已非常成熟,不仅控制功能增强,功耗和体积减小,成本下降,可靠性提高,编程和故障检测更为灵活方便,而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图象显示的发展,使PLC向用于连续生产过程控制的方向发展,成为实现工业生产自动化的一大支柱。
现在,世界上有200多家PLC生产厂家,400多品种的PLC产品,按地域可分成美国、欧洲、和日本等三个流派产品,各流派PLC产品都各具特色。
经过多年的发展,国内PLC生产厂家约有三十家,国内PLC应用市场仍然以国外产品为主。国内公司在开展PLC业务时有较大的竞争优势,如:需求优势、产品定制优势、成本优势、服务优势、响应速度优势。
4.2 PLC的应用
目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,随着其性能价格比的不断提高,应用的范围还在不断扩大,PLC的应用大致可归纳为以下几类。
1. 开关量的逻辑控制
这是PLC最基本、最广泛的应用领域。PLC的逻辑控制取代传统的继电系统控制电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单机控制,也可用于多机群控及自动化生产线的控制等。如机床电气控制、装配生产线、电梯控制、冶金系统的高炉上料系统以及各种生产线的控制。
2. 运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。目前,大多数的PLC制造商都提供拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块,这一功能可广泛用于各种机械,如金属切削机床、金属成型机床、机器人、电梯等。
3. 过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量、速度等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。现代的大、中型PLC一般都有闭环PID控制模块,这一功能可以用PID子程序来实现,而更多的是使用专用PID模块来实现。
4. 数据处理
PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以通过通信接口传送到指定的智能装置进行处理,或将它们打印备用。数据处理一般用于大型控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
5. 通信及联网
PLC通信包括PLC相互之间、PLC与上位机、PLC与其它智能设备间的通信。PLC与其它智能控制设备一起,可以构成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统,满足工厂自动化系统发展的需要。
4.3 PLC可编程控制器的基本组成
PLC种类繁多,功能虽然多种多样,但其组成结构和工作原理基本相同。PLC的控制系统由硬件和软件两大部分组成,硬件指PLC本身及其外围设备,软件是指管理PLC的系统软件和PLC的应用程序。
4.3.1 PLC的硬件系统组成
PLC实质上是一种工业控制计算机,PLC与计算机的组成十分相似。只不过它比一般的计算机具有更强的与工业过程相连接的接口,以及更直接的适应控制要求的编程语言。从硬件结构看,它由CPU、存储器、输入/输出接口、电源等组成。PLC的基本组成框图如图4.1所示。下面对PLC控制系统的主要硬件部分进行介绍。 PLC急冷塔控制系统设计+文献综述(7):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_4114.html