控制器件

更新时间:2022-08-25 15:14

自动化控制器PLC自20世纪90年代发展以来,其发展速度越来越快 ,自动化控制技术也日益完善 。

简介

自动化控制是一种通过利用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息实现对生产过程的检测、控制、优化、调度和管理。在自动化的控制下能够达到增加产量、提高产品质量、降低消耗、提高产品安全性的目的。

自动化控制是现代控制领域中最重要的一项技术,对提高生产效率具有重要意义,在科学水平不断进步的今天,自动化控制技术打上科技进步的列车,呈现快速发展的态势。

PLC技术在自动化控制中的重要地位

自动化控制技术自20世纪发展以来,其发展速度越来越快,对自动化控制技术的发展具有重要的推动作用。自动化控制技术主要包含三个层析,按照自下而上的顺序可以分为基础自动化、过程自动化和管理自动化。在自动化控制技术中,较为核心的部分就是基础自动化和过程自动化。

在传统的自动化系统中,PLC和DCS在基础自动化中占据核心地位,而管理自动化和过程自动化由计算机和小型机组成。在自动化控制领域中,80%的PLC在I/0少于128点的小型系统中应用较为广泛,且80%的PLC应用在20个梯形图指令中就可以将问题解决。

从应用的观点来看,这一统计数据向我们展示了传统PLC自动化控制领域中的重要作用,对满足工业控制简单实用、成本低廉、稳定可靠的要求具有重要意义,从这一面来看,PLC在控制领域占有稳固的地位,从其发展至今不会轻易退出其发展的舞台。 PLC技术之所以有如此重要的作用,与PLC产品追求密不可分。 PLC在其发展中根据自身技术和产品发展的需求为基本,同时与新数字技术和新信息技术紧密结合,且在推广应用过程中采用的是IEC61131国际标准,编程的语言较为校准,传统的编程语言可以体现在现代的软件中,PLC的体系结构、控制任务和控制要求等多方的软件描述进行了改造。从1990年以来,PLC在自动化控制领域的核心地位仍是岿然不动。

传统PLC与现代PLC之间的区别

传统PLC技术与现代PLC技术之间的差别主要体现在CPU模块、软件模型等几方面。从硬件来看,传统PLC技术CPU模块只有一块,储存器的容量有限,在100KB以下,I/0以开关量为主,运算速度上,传统PLC扫描时间更长,一般为几十至几百ms,背线总线采用的是传统的低速系统总线。而现代PLC的CPU模块不再局限于一块,可以多块CPU模块,储存器的容量较大,且可以根据实际需要进行配置,I/0有高低速开关量、模拟量和其他不同类型的信号,运算速度较快,可以达到0.2ms,背板总线采用的是高速背板总线或与低速串行总线并存。

从软件方面来看,传统PLC技术采用的是符合IEC61131.3软件模型且可以运行,编程语言上采用的是较为灵活且通用的编程语言,如C、C+等,操作系统上,采用的是基于PC的实施商用时钟;现代PLC软件模型采用的是符合IEC61131.3软件模型,在编程语言上,采用的是IEC61131.3模型标准编程语言,操作系统的扫描方式采用了时间驱动和事件驱动,且可以按照程序功能设置不同的扫描周期。

从技术层面上,传统PLC与现代PLC之间的区别根本上体现在软件模型的不同。现代PLC软件模型在完整地接触编程语言以外的全部内容上表现较为出色,使现代PLC突破了传统PLC的硬件体系结构,使得现代PLC技术简单实用、成本低廉、稳定可靠的特点更加突出,其应用范围也较为广泛。

现代PLC的应用以及展望

1、现代PLC的应用范围

由于现代突破了传统PLC的硬件体系结构,其简单实用、成本低廉、稳定可靠的特点更加突出,因此在自动化领域受到广泛的亲睐,成为了现代工业自动化领域中的主导力量。从应用范围上看,PLC的应用范围主要开关量的逻辑控制、运动控制、模拟量控制、过程量控制、数据处理、联网通信6种。

开关量的逻辑控制,PLC可以借助逻辑控制和顺序控制来替代继电器,因此,PLC在开关量逻辑控制方面应用最为广泛。运动控制在机床、机器人。装配机械等方面运用较为广泛。模拟量控制,因PLC技术具有可以将流量、温度等模拟量数值转换为数字值的功能,如此一来,就可以实现CPU处理控制和由转换模块实现模拟量控制。过程控制,由于多路模拟量控制和I/o模块,这样就可以实现闭环控制。数据处理,由于PLC具有强大的运算和处理能力,在数据采集、分析和处理中具有强大的优势。联网通信,由于PLC的连接功能较完善,不同系统之间可以实现联网通信、数据信息共享和交换,从而形成多级分布式控制系统

2、现代PLC的应用应注意的问题

PLC所处的环境温度具有一定的限制,一般处于0℃至50℃之间,因此在安装PLC的时候,要注意与发热量较大设备上。如果PLC所安装部位的温度突破了其极限,则有可能造成控制失效,甚至出现严重的后果。由于PLC的温度范围较小,所以在应用PLC时,要确保PLC安装于较大空间内,且空间内的通风散热效果较为理想,使PLC的各个基本单元和扩展单元之 间的间隔要在30.5mm以上。开关柜上面的通风百叶窗,可有可无,但是如果环境温度处于50℃以上,那么就需要采取措施,如安装风扇来使通风效果增强,进而降低温度,确保PLC能够正常工作。PLC工作环境的湿度也需要进行控制,要控制在85%以内,对凝露现象也要注意控制,以避免其绝缘性遭到破坏。 PLC工作环境要保持平稳状态,不能出现强烈振动现象,为保证PLC工作环境的稳定性,可以采取一些减震措施。PLC工作电源选择上,应选用直流稳压电源,从而保证PLC反馈信息的准确性,提高PLC工作的可靠性。

3、自动化控制器件PLC展望

随着网络技术的快速发展,PLC技术也趁着网络技术发展的东风乘风破浪,在PLC技术上逐渐形成了PAC技术。在工业控制技术的发展中,自动化控制器件由最初的PLC控制,发展到PC控制,再由传统PLC控制转向现代PLC技术和PAC技术。PLC技术的发展使其在自动化市场中的地位更加牢固。而在PLC技术基础上发展起来的PAC技术以其异型和异构系统之间数据相互交换共享的优势,成为未来自动化控制的主要发展趋势。

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