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| 發(fā)布時間：2010-9-13 15:08:00 來源： |
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可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng),，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器,，用于其內部存儲程序,，執(zhí)行邏輯運算、順序控制,、定時,、計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令,，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P外部設備,，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則設計,。”
為了避免與個人計算機PC（Personal Computer）相混淆,，所以改為PLC（Programmable Logic Controller）即可編程邏輯控制器，但從功能上講,，現(xiàn)在的PLC早已不是原來意義上的“PLC”了,。
總之,，可編程控制器是一臺計算機,，它是專為工業(yè)環(huán)境應用而設計制造的計算機。它具有豐富的輸入,、輸出接口,，并且具有較強的驅動能力。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對某一具體工業(yè)應用,，在實際應用時,，其硬件需根據(jù)實際需要進行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進行設計編制,。
2.PLC特點
(1)可靠性高,，抗干擾能力強
工業(yè)生產(chǎn)一般對控制設備要求很高，應具有很強的抗干擾能力和高的可靠性,，能在惡劣的環(huán)境中可靠地工作,，平均故障間隔時間長，故障修復時間短,。這是PLC控制優(yōu)于微機控制的一大特點,。例如日本的三菱公司F1、F2系列平均故障間隔時間長達30萬h,，而A系列的可靠性比F1,、F2系列更高。
PLC控制系統(tǒng)的故障通常有兩種：一種是偶發(fā)性故障,，即由于惡劣環(huán)境（電磁干擾,、超高溫、過電壓,、欠電壓）引起的,，這類故障只要不引起系統(tǒng)部件的損壞，一旦環(huán)境條件恢復正常,，系統(tǒng)本應隨之恢復正常,，但因PLC受外界影響后,，內部存儲的信息被破壞，必須從初始狀態(tài)重新起動,。另一類是永久性故障,，是由于元器件不可恢復的損壞引起的。
在PLC設計中,，可以從硬件和軟件兩方面采取措施,，防止以上故障的發(fā)生，以提高其可靠性,。主要措施有：
①硬件措施有：
屏蔽:對電源變壓器,、CPU編程器等主要部件，采用導電,、導磁良好的材料進行屏蔽,，以防外界干擾。
濾波:對供電系統(tǒng)及輸入/輸出線路采用多種形式的濾波,，如LC式π型濾波網(wǎng)絡,，以消除高頻干擾和削弱各種模塊之間的相互影響。
電源的調整與保護:對微處理器這個核心部件所需的+5V電源,，采用多級濾波,，并用集成電壓調整器進行調整，以適應交流電網(wǎng)的波動和過電壓,、欠電壓影響,。
隔離:在微處理器與輸入/輸出電路之間，采用光電隔離,，有效地隔離輸入/輸出間電的聯(lián)系,，減少故障和誤動作的可能。
聯(lián)鎖:所有輸出模塊都受開門信號控制,，而這個信號只在規(guī)定的各種條件都滿足時才有效,，這樣就有效地防止了產(chǎn)生不正常輸出的可能性。
采用模塊式結構:這種結構有助于故障情況下短時修復,。
設置環(huán)境檢測和診斷電路:這種分電路與軟件配合,，可以實現(xiàn)靈活保護與故障指示等功能。
②軟件措施有：
故障檢測:軟件定期地檢測外界環(huán)境,，對諸如掉電,、強干擾信號等情況能及時進行處理。
信息保護和恢復:對偶發(fā)性故障只要故障條件出現(xiàn)時,，不破壞PLC內部的信息,，一旦故障條件消失，就可恢復正常,，繼續(xù)原來的工作,。
設置了警戒時鐘WDT:如果程序每循環(huán)執(zhí)行時間超過了WDT規(guī)定時間,，預示了程序進入死循環(huán)，立即報警,。
加強對程序的檢查和檢驗:一旦程序有錯,，立即報警并停止執(zhí)行。
對程序及動態(tài)數(shù)據(jù)進行電池后備:停電后,，利用后備電池供電,，有關狀態(tài)及信息就不會因此而丟失。
這樣,，PLC的可靠性,、抗干擾能力大大提高。例如美國通用電氣公司制成的PC控制模塊平均無故障率可達1千萬小時之多,，組成系統(tǒng)后的平均無故障率可達4至5千萬小時,。
（2）編程簡單，使用方便
這是PLC優(yōu)于微機的另一個特點,。目前大多數(shù)PLC采用繼電控制形式的“梯形圖編程方式”,，即有傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀，又適合電氣技術人員的讀圖習慣和微機應用水平,，易于接受，與常用的匯編語言相比,，更受歡迎,。
這了進一步簡化編程，當今的PLC還針對具體問題設計了諸如步進梯形指令,、功能指令等,。PLC是為車間操作人員而設計的，一般只要很短時間的訓練即能學會使用,。而微電腦控制系統(tǒng)則要求具有一定知識的人員操作,。當然，PLC的功能開發(fā),，需要有軟件專家的幫助,。
（3）控制程序可變，具有很好的柔性
在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)線設備更新的情況下,，不必改變PLC的硬設備,，只要改變程序就可以滿足要求。所以PLC取代繼電器控制,，而且具有繼電器所不具備的無可比擬的優(yōu)點,。因此PLC除應用于單機控制外，在柔性制造單元（FMC）,、柔性制造系統(tǒng)（FMS）,，以至工廠自動化（FA）中也被大量采用,。
（4）功能完善
現(xiàn)代PLC具有數(shù)字和模擬量輸入輸出、邏輯和算術運算,、定時,、計數(shù)、順序控制,、功率驅動,、通信、人機對話,、自檢,、記錄和顯示功能，使用設備水平大提高,。
（5）擴充方便,，組合靈活
PLC產(chǎn)品具有各種擴充單元，可以方便地適應不同工業(yè)控制需要的不同輸入輸出點及不同輸入輸出方式的系統(tǒng),。
（6）減少了控制系統(tǒng)設計及施工的工作量
由于PLC采用軟件編程來達到控制功能,，而不同于繼電器控制采用接線來達到控制功能，同時PLC又能率先進行模擬調試,，并且操作化功能和監(jiān)視化功能很強,，這些都減少了許多的工作量。
（7）體積小,、重量輕,，是“機電一體化”特有的產(chǎn)品
一臺收錄機大小的PLC具有相當于1.8m高的繼電器控制柜的功能，一般節(jié)電50％以上,。
由于PLC是工業(yè)控制的專用計算機,，其結構緊密、堅固,、體積小巧,，并由于具備很強的抗干擾能力，使之易于裝入機械設備內部,，因而成為實現(xiàn)“機電一體化”較理想的控制設備,。
由于PLC具備了以上特點，它把微計算機技術與繼電器控制技術很好地融合在一起,，最新發(fā)展的PLC產(chǎn)品,，還把直接數(shù)字控制（DDC）技術加進去，并具有監(jiān)控計算機聯(lián)網(wǎng)的功能,。因而它的應用幾乎覆蓋了所有的工業(yè)企業(yè),，既能改造傳統(tǒng)機械產(chǎn)品成為機電一體化的新一代產(chǎn)品，又適用于生產(chǎn)過程控制，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)質,、高產(chǎn),、節(jié)能與降低成本。
總之,，PLC技術代表了當前電氣控制的世界先進水平,，PLC與數(shù)控技術和工業(yè)機器人已成為機械工業(yè)自動化的三大支柱 |
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