电气控制和可编程控制器技术[三].pptVIP

第二篇 可编程控制器技术; 第一节 可编程控制器的基本概念 ; PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。;定义中有以下几点应值得注意的是： ; （2）可编程控制器是”为工业环境下应用”而设计的计算机。工业环境和一般办公环境有较大的区别，PLC具有特殊的构造，使它能在高粉尘、高噪音、强电磁干扰和温度变化剧烈的环境下正常工作。为了能控制”机械或生产过程”，它又要能”易于与工业控制系统形成一个整体“这些都是个人计算机不可能做到的。可编程控制器不是普通的计算机，它是一种工业现场使用的计算机。 ; （3）可编程控制器能控制”各种类型“的工业设备及生产过程。它易于扩展其功能，它的程序能根据控制对象的不同要求，让使用者”可以编制程序“。也就是说，可编程控制器较其以前的工业控制计算机，如单片机工业控制系统，具有更大的灵活性，它可以方便地应用在各种场合，它是一种通用的工业控制计算机。 ; 通过以上定义可知，相对一般意义上的计算机，可编程控制器并不仅仅具有计算机的内核，它还配置了许多使其适用于工业控制的器件。它实质上是经过一次开发的工业控制用计算机。但是，从另一个方面来说，它是一种通用机，不经过二次开发，它就不能在任何具体的工业设备上使用。不过，自其诞生以来，电气工程技术人员感受最深刻的也正是可编程控制器二次开发编程十分容易。再加上体积小、工作可靠性高、抗干扰能力强、控制功能完善、适应性强、安装接线简单等众多优点，PLC在短短的30多年中获得了突飞猛进的发展，在工业控制中获得了非常广泛的应用。 ;第二节 可编程控制器的特点及应用; 在应用软件中，用户还可以编写外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样整个系统具有极高的可靠性。 （二）配套齐全，功能完善，适用性强 PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种 规模的系列化产品。可用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能模块大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、计算机数控（CNC）等各种工业控制中。加上PLC通讯能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。 ;（三）易学易用，深受工程技术人员欢迎 PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备，编程语言易于为工程技术人员接受.像梯形图语言的图形符号和表达方式与继电器电路图非常接近，只用PLC的少量开关逻辑控制指令就可以方便地实现各种电气控制电路的功能。 （四）系统设计周期短,维护方便,改造容易 PLC用存储逻辑代替接线逻辑，可以大大地减少外部的接线，使控制系统设计周期大大缩短。同时维护也变得容易。更重要的是同一设备经过改变程序来改变生产过程已成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。 ;（五）体积小，重量轻，能耗低 超小型PLC，其底部尺寸小于100mm见方，重量小于150g，功耗仅数瓦。装入机械内部方便，是实现机电一体化的理想控制设备。 ;二、可编程控制器的应用领域; （二）模拟量控制 在工业生产过程中，为了使可编程控制器能处理如温度、压力、流量、液位和速度等模拟量信号，PLC厂家都有配套的A/D,D/A转换模块用于模拟量控制。 （三）运动控制 PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。各主要PLC厂家几乎都有运动控制功能专用模块,如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块,广泛地用于各种机械,机床,机器人,电梯等场合。 ; （四）过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。如PID调节就是一般闭环控制系统中常用的调节方法。PID处理一般是运行专用的PID子程序。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。 ;（五）数据处理 现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、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。这些数据可以与存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通讯功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般