可編程控制器應用,可編程控制器
可編程控制器應用
目前可編程控制器已廣泛應用于交通運輸、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(chē)制造、造紙、紡織、娛樂(lè )等各行各業(yè)。
可編程控制器是可編程序控制器(Programmable CONtroller)的簡(jiǎn)稱(chēng),通?s寫(xiě)為PC。但它不是個(gè)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字運算操作的電子系統,專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的。它采用可編程序的存儲器,用來(lái)在其內部執行邏輯運算、順序控制、定時(shí)、計數和算術(shù)運算等操作指令,并通過(guò)數字式、模擬式的輸入或輸出,控制各類(lèi)型的機械或生產(chǎn)過(guò)程?删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)設備,都應按照易于與工業(yè)控制形成一個(gè)整體,易于擴充其功能的原則來(lái)設計。
可編程控制器,可編程控制器特點(diǎn)
可編程控制器實(shí)際上是面向用戶(hù)需要,適宜安裝在工作現場(chǎng)的、為進(jìn)行生產(chǎn)控制所設計的專(zhuān)用計算機。因而它和計算機有基本類(lèi)似的結構,但按其作用它有自己的特點(diǎn):
(1)編程簡(jiǎn)單,使用面向控制操作的控制邏輯語(yǔ)言。比如,梯形圖、順序功能流程圖。生產(chǎn)現場(chǎng)的工人易于掌握和使用它,便于普及和應用。
(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、信息的保護與恢復等),以提高可靠性,適應生產(chǎn)現場(chǎng)的要求。
(3)系統采用了分散的模塊化結構。這不但使之可針對各類(lèi)不同控制需要進(jìn)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(lèi)智能化模板,如:模擬量I/O模板,PID過(guò)程控制模板,I/O通訊模板,視覺(jué)輸入、伺服及編碼等專(zhuān)用模板等等,大大提高了PC的功能與適應性。
(4)由于PC采用了大規模集成電路技術(shù)和微處理器技術(shù),故可將其設計得緊湊、堅固、小體積,再加上它的可靠性,PC易于裝入機械設備內部,實(shí)現機電一體化。
(5)相對于繼電器邏輯控制而言,PC可節省大量繼電器,故降低了成本且提高了可靠性,而且用程序來(lái)執行控制功能,使其靈活易于修改。這一切都大大提高了其性能價(jià)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(guò)簡(jiǎn)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(guò)網(wǎng)絡(luò )連接主控級的計算機,實(shí)現計算機集成制造系統對全廠(chǎng)的自動(dòng)化生產(chǎn)和管理都能進(jìn)行控制。
如果從PC具體的控制對象和類(lèi)型來(lái)看,它有如下幾個(gè)方面的特點(diǎn):
(1)用于順序邏輯控制
這是早期PC與現代PC都具備的基本控制類(lèi)型。如:電站設備的自動(dòng)起停、石油化工各種閥門(mén)的自動(dòng)關(guān)閉、機床電氣控制、高爐上料、貨物存。▊}庫、停車(chē)場(chǎng))、電梯控制等各種單機、多機群、自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)的控制等。
(2)用于閉環(huán)過(guò)程控制
現代的中高檔PC都具有PID控制功能,可監控多個(gè)回路進(jìn)行PID調節控制,能對溫度、流量、位置、速度等進(jìn)行閉環(huán)過(guò)程控制,如:鍋爐、冷凍、反應堆、自動(dòng)電焊機等等。
(3)用于機械加工的數字控制和機器人的控制
PC能和機械加工中的數控機床與加工中心結合進(jìn)行數值控制。PC也用于對自動(dòng)化生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò )中的機器人進(jìn)行控制,如自動(dòng)加工生產(chǎn)線(xiàn)或自動(dòng)焊接線(xiàn)上的機器人的多維機械動(dòng)作的控制。
(4)用于組成多級分布式控制系統
PC是組成多級分布式控制系統的底層車(chē)間生產(chǎn)級的基本設備?珊推渌骷壨ㄟ^(guò)工業(yè)局域網(wǎng)通訊,以實(shí)現全廠(chǎng)自動(dòng)化生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò )的計算機集成制造系統的生產(chǎn)方式。目前各大PC生產(chǎn)廠(chǎng)家都分別建立了自己的多級分布式控制系統。據說(shuō),美國一些大的PC廠(chǎng)家:A--B公司、GE公司、GOULD公司等,和美國一些大的計算機廠(chǎng)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(dòng)化通信協(xié)議(MAP)”。顯然這為實(shí)現異機通訊,實(shí)現計算機集成制造系統(CIMS)的規范化創(chuàng )造了條件。
可編程控制器的產(chǎn)生和發(fā)展
1969年,美國數字設備公司(DEC)根據對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)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(chē)公司(GM)的汽車(chē)自動(dòng)裝配線(xiàn)上試用成功。盡管當時(shí)的可編程控制器功能有限、體積龐大,但它標志著(zhù)這門(mén)新技術(shù)的產(chǎn)生和迅速發(fā)展的開(kāi)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(diǎn)和設計思想,并注重了面向用戶(hù)、用于控制和適合工業(yè)現場(chǎng)的特點(diǎn),但限于當時(shí)的技術(shù)發(fā)展水平,其功能很有限,器件多、線(xiàn)路復雜且體積大,名稱(chēng)也不統一。
隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展,現代可編程控制器對網(wǎng)絡(luò )功能的要求更強,一般都有現場(chǎng)總線(xiàn)功能、互連網(wǎng)接入功能等,EASY嵌入式PLC采用CAN
bus現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)并支持專(zhuān)用的嵌入式Web服務(wù)器。