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PLC操控開關量的能力是很強的。所操控的入出點數,少的十幾點、幾十點,多的可到幾百、幾千,乃至幾萬點,由于它能聯網,點數簡直不受限制,不管多少點都能操控,所操控的邏輯問題能夠是多種多樣的:組合的、時序的、即時的、延時的、不需計數的、需求計數的、固定次序的、隨機作業的等等,都可進行。
PLC的硬件結構是可變的,軟件程序是可編的,用于操控時,十分靈活。必要時可編寫多套或多組程序,依需求調用。它很習慣于工業現場多工況、多狀況改換的需求。
用PLC進行開關量操控實例是很多的,冶金、機械、輕工、化工、紡織等等,簡直所有工業行業都需求用到它。現在,PLC首用的方針,也是其他操控器無法與其比擬的,就是它能便利并可靠地用于開關量的操控。
模擬量,如電流、電壓、溫度、壓力等等,它的大小是接連改變的。工業生產,特別是接連型生產過程,常要對這些物理量進行操控。
作為一種工業操控電子設備,PLC若不能對這些量進行操控,那是一大不足,為此各PLC廠家都在這方面進行很多的開發。現在,不只大型、中型機能夠進行模擬量操控,就是小型機,也能進行這樣的操控。PLC進行模擬量操控,要裝備有模擬量與數字量相互轉化的A/D、D/A單元。它也是I/O單元,不過是特殊的I/O單元。
A/D單元是把外電路的模擬量,轉化成數字量,然后送入PLC;D/A單元,是把PLC的數字量轉化成模擬量,再送給外電路。作為一種特殊的I/O單元,它仍具有I/O電路抗干擾、內外電路隔離、與輸入輸出繼電器(或內部繼電器,它也是PLC作業內存的一個區,可讀寫)交流信息等等特色。
這里的A/D中的A,多為電流,或電壓,也有溫度。D/A中的A,多為電壓,或電流。電壓、電流改變范圍多為0~5V,0~10V,4~20mA,有的還可處理正負值的。這里的D,小型機多為8位二進制數,中、大型多為12位二進制數。A/D、D/A有單路,也有多路。多路占的輸入輸出繼電器多。有了A/D、D/A單元,余下的處理都是數字量,這對有信息處理才能的PLC并不難。中、大型PLC處理才能更強,不只可進行數字的加、減、乘、除,還可開方、插值,還可進行浮點運算,有的還有PID指令,可對誤差制量進行比例、微分、積分運算,從而產生相應的輸出,計算機能算的它簡直都能算。
這樣,用PLC完成模擬量操控是完全可能的。
PLC進行模擬量操控,還有A/D、D/A組合在一起的單元,并可用PID或含糊操控算法完成操控,可得到很高的操控質量。用PLC進行模擬量操控的長處是,在進行模擬量操控的一起,開關量也可操控。這個長處是其他操控器所不具備的,或操控的完成不如PLC便利。當然,若純為模擬量的體系,用PLC可能在性能價格比上不如用調節器。
實際的物理量,除了開關量、模擬量,還有運動操控。如機床部件的位移,常以數字量表示。運動操控,有用的方法是NC,即數字操控技能。這是50年代誕生于美國的根據計算機的操控技能。當今已很遍及,并也很完善。現在,先進國家的金屬切削機床,數控化的比率已超越40%~80%,有的乃至更高。PLC也是根據計算機的技能,并日益完善。PLC可接納計數脈沖,頻率可高達幾k到幾十k赫茲,可用多種方式接納這脈沖,還可多路接納。有的PLC還有脈沖輸出功用,脈沖頻率也可達幾十k,有了這兩種功用,加上PLC有數據處理及運算才能,若再配備相應的傳感器(如旋轉編碼器)或脈沖伺服設備,則完全能夠依NC的原理完成種種操控。高、中檔的PLC,還開發有NC單元,或運動單元,可完成點位操控。運動單元還可完成曲線插補,可操控曲線運動。所以,若PLC裝備了這種單元,則完全能夠用NC的方法,進行數字量的操控。新開發的運動單元,乃至還發行了NC技能的編程語言,為更好地用PLC進行數字操控供給了便利。
跟著PLC技能的開展,其數據存儲區越來越大。如德維森公司的PLC,其數據存儲區(DM區)可達到9999個字。這樣巨大的數據存儲區,能夠存儲很多數據。數據收集能夠用計數器,累計記載收集到的脈沖數,并守時地轉存到DM區中去。數據收集也可用A/D單元,當模擬量轉化成數字量后,再守時地轉存到DM區中去。PLC還可裝備上小型打印機,定期把DM區的數據打出來。
PLC也可與計算機通訊,由計算機把DM區的數據讀出,并由計算機再對這些數據作處理。這時,PLC即成為計算機的數據終端。
電力用戶曾使用PLC,用以實時記載用戶用電情況,以完成不同用電時刻、不同計價的收費方法,鼓勵用戶在用電低谷時多用電,達到合理用電與節約用電的目的。
PLC自檢信號很多,內部器材也很多,多數使用者未充分發揮其效果。其實,完全可利用它進行PLC本身作業的監控,或對操控目標進行監控。對一個復雜的操控體系,特別是自動操控體系,監控以至進一步能自診斷是十分必要的,它可減少體系的毛病,出了毛病也好查找,可進步累計均勻無毛病運轉時刻,下降毛病修正時刻,進步體系的可靠性。
PLC聯網、通訊才能很強,不斷有新的聯網的結構推出。
PLC可與個人計算機相連接進行通訊,可用計算機參加編程及對PLC進行操控的辦理,使PLC用起來更便利。
為了充分發揮計算機的效果,可實施一臺計算機操控與辦理多臺PLC,多的可達32臺。也可一臺PLC與兩臺或更多的計算機通訊,交流信息,以完成多的對PLC操控體系的監控。PLC與PLC也可通訊,可一對一PLC通訊,可幾個PLC通訊,可多到幾十、幾百。
PLC與智能儀表、智能執行設備(如變頻器),也可聯網通訊,交流數據,相互操作。可聯接成遠程操控體系,體系范圍面可大到10公里或更大。可組成局部網,不只PLC,并且高級計算機、各種智能設備也都可進網。可用總線網,也可用環形網。網還可套網。網與網還可橋接。聯網可把不計其數的PLC、計算機、智能設備安排在一個網中。網間的結點可直接或間接地通訊、交流信息。
聯網、通訊,正習慣了當今計算機集成制造體系(CIMS)及智能化工廠開展的需求。它可使工業操控從點(Point)、到線((Line)再到面(Aero),使設備級的操控、生產線的操控、工廠辦理層的操控連成一個整體,從而可發明更高的效益。這個無限夸姣的前景,已越來越清楚地展現在我們這一代人的面前。
以上幾點應用是著重從質上講的。從量上講,PLC有大、有小。所以它的操控范圍也可大、可小。小的只操控一個設備,乃至一個部件,一個站點;大的可操控多臺設備,一條生產線,以至于整個工廠。能夠說工業操控的大小場合,都離不開PLC。
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