(一)什么是PLC
Programmed Logic Controller,简称PLC。
在国际电工委员会制定的PLC国际标准IEC61131中,有一个准确的定义:可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境而设计,它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储逻辑运算、顺序控制、定时控制、计数和算术运算等操作的基于用户的指令,并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各种类型的机器或过程。PLC及其相关的外围设备都应按易于与工业控制系统集成的原则设计,以实现其预期功能。
在这一标准定义中,主要讨论了三个方面的内容:PLC是什么、PLC的功能、PLC设计原则。
定义强调PLC可以直接应用于工业环境,它必须具有很强的抗干扰能力。PLC应具备广泛的适应能力和应用范围,这是它区别于一般计算机控制系统的一个重要特征。
定义强调了PLC是“数字运算操作的电子系统”,也是一种计算机,它是“专为在工业环境下应用而设计的工业计算机。
这种工业计算机采用“面向用户的指令”,因此编程方便。它能完成逻辑运算、顺序控制、定时计数和算术运算等操作。
它还具有“数字量和模拟量输入和输出”的功能,并且非常容易与“工业控制系统联成一体”,易于“实现其预期功能”。
(二)PLC的特点
抗干扰能力强,可靠性高
针对工业现场严酷的环境因素,为提高抗干扰能力,在系统结构、硬件和软件等方面采取了许多措施,使得PLC具有较高的抗干扰能力。PLC的开关动作由无触点的电子器件来完成,取代了传统继电器接触式控制系统中的逻辑器件和繁杂的连线,大大提高了PLC控制系统的可靠性。
控制系统结构简单,通用性强
大部分情况下,一个PLC主机就能组成一个控制系统。对于需要扩展的系统,只要选好扩展模块,经过简单的连线即可。
PLC控制系统的好处在于,当控制需求改变,需要变更控制系统的功能时,只需要对程序进行简单的修改,对硬件部分稍作改动即可。
同一个PLC装置用于不同的控制对象,只是输入/输出组件和应用程序的不同,所以说PLC控制系统有极高的柔性,它的通用性非常强。
编程方便,易于使用
PLC是面向底层用户的智能控制器。最初开发PLC的目的就是要取代继电器接触式控制系统的逻辑。因此,PLC的编程语言采用了和传统控制系统中电气原理图类似的梯形图语言,内部元器件也使用大家熟悉的名称,如中间继电器、定时器、计数器等。这种编程语言形象直观,容易掌握,不需要专门的计算机知识和语言,只要具有一定的电器和工艺知识的人员都可在短期内学会。
此外还有功能强大、成本低、设计施工调试的周期短、维护方便等优点。
(三)PLC与继电器控制系统的区别
PLC主要是为了取代继电/接触式控制系统而发明的。两种系统有非常多的相似之处,但也有本质区别。理解这些区别对学习PLC非常重要。
控制逻辑区别:一软一硬
继电器控制逻辑采用硬接线逻辑,利用继电器机械触点的串联或并联等组合成控制逻辑,一旦系统构成后,想再改变或增加些功能都很困难。
而PLC采用的存储器逻辑,它的控制逻辑以程序方式存储在内存中,想改变控制逻辑只需要改变程序即可,所以称为软接线,因此它的灵活性和扩展性都很好。
工作方式区别:一种并行,一种串行
当电源接通时,继电器控制线路中每一个继电器同时都处于受控状态,该吸合的都吸合,不该吸合的都因为受某种条件的限制不能吸合,它属于一种并行的逻辑。
而PLC的控制逻辑中各内部器件都处于周期性循环扫描过程中,各种逻辑、数值输出的结果都是按照在程序中的前后顺序计算得出的,所以它属于串行工作方式。
另外,PLC控制系统在可靠性、可维护性、控制速度、定时控制的精度和定时范围、设计和施工等方面都比传统的继电器接触式控制系统优越。
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