PLC的特點(diǎn)和基本應(yīng)用主講教師：劉桂蘭廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院軌電教研室PLC的特點(diǎn)PLC之所以能夠迅速發(fā)展，除了它順應(yīng)了工業(yè)自動(dòng)化的客觀要求之外，更重要的一方面是PLC綜合了繼電器-接觸器控制的優(yōu)點(diǎn)以及計(jì)算機(jī)靈活、方便的特點(diǎn)，使之具有許多其它控制器無(wú)法比擬的特點(diǎn)，較好地解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便及經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。PLC的特點(diǎn)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)1

可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)是PLC最重要的特點(diǎn)之一。PLC的平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)幾十萬(wàn)個(gè)小時(shí)，之所以有這么高的可靠性，是由于它采用了一系列的硬件和軟件的抗干擾措施：PLC的特點(diǎn)1）硬件方面I/O通道采用光電隔離，有效地抑制了外部干擾源對(duì)PLC的影響；對(duì)供電電源及線路采用多種形式的濾波，從而消除或抑制了高頻干擾；對(duì)CPU等重要部件采用良好的導(dǎo)電、導(dǎo)磁材料進(jìn)行屏蔽，以減少空間電磁干擾；對(duì)有些模塊設(shè)置了聯(lián)鎖保護(hù)、自診斷電路等。PLC的特點(diǎn)2）軟件方面PLC采用掃描工作方式，減少了由于外界環(huán)境干擾引起的故障；在PLC系統(tǒng)程序中設(shè)有故障檢測(cè)和自診斷程序，能對(duì)系統(tǒng)硬件電路等故障實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和判斷；當(dāng)外界干擾引起故障時(shí)，能立即將當(dāng)前重要信息加以封鎖，禁止任何不穩(wěn)定的讀寫(xiě)操作，一旦外界環(huán)境正常后，便可恢復(fù)到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來(lái)的工作。PLC的特點(diǎn)編程簡(jiǎn)單、使用方便2

目前，大多數(shù)PLC采用的編程語(yǔ)言是梯形圖語(yǔ)言，它是一種面向生產(chǎn)、面向用戶的編程語(yǔ)言。梯形圖與繼電器控制線路相似，形象、直觀，不需要掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)，很容易讓廣大工程技術(shù)人員掌握。當(dāng)生產(chǎn)流程需要改變時(shí)，可以現(xiàn)場(chǎng)改變程序，使用方便、靈活。同時(shí)，PLC的編程器操作和使用也很簡(jiǎn)單。這也是PLC獲得普及和推廣的主要原因之一。許多PLC還針對(duì)具體問(wèn)題，設(shè)計(jì)了各種專用編程指令及編程方法，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了編程。PLC的特點(diǎn)通用性強(qiáng)，配套齊全3

PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，其開(kāi)發(fā)制造商為用戶配備了各種齊全的I/O模塊和配套部件。用戶在進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，可以方便靈活地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)，以滿足控制要求。用戶只需在硬件系統(tǒng)選定的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)滿足控制對(duì)象要求的應(yīng)用程序。對(duì)于一個(gè)控制系統(tǒng)，當(dāng)控制要求改變時(shí)，只需修改相關(guān)程序，就能變更其控制功能。PLC的特點(diǎn)安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)方便4

因?yàn)镻LC用軟件代替了繼電器控制系統(tǒng)中的大量硬件，使得控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少。同時(shí)，PLC有較強(qiáng)的帶載能力，可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和中小型交流接觸器，使用起來(lái)極為方便，通過(guò)接線端子可直接連接外部設(shè)備。PLC軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，而且現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題可通過(guò)修改程序來(lái)解決。因?yàn)镻LC本身的可靠性高，又具有完善的自我診斷能力，一旦發(fā)生故障，可以根據(jù)報(bào)警信息，快速查明故障原因。如果是PLC自身故障，可以更換模塊來(lái)排除故障。這樣既提高了維護(hù)的工作效率，又保證了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。PLC的特點(diǎn)體積小、重量輕、能耗低，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化5

由于PLC采用了集成電路，其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、能耗低，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。PLC的基本應(yīng)用PLC是以微處理器為核心，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。它的應(yīng)用范圍寬廣，目前已經(jīng)應(yīng)用于汽車裝配、數(shù)控機(jī)床、機(jī)械制造、電力石化、冶金鋼鐵、交通運(yùn)輸、輕工紡織等各行各業(yè)，成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（PLC、機(jī)器人和CAD/CAM）之一。根據(jù)其特點(diǎn)來(lái)歸納，PLC的主要應(yīng)用有以下幾個(gè)方面。PLC的基本應(yīng)用開(kāi)關(guān)量邏輯控制1

開(kāi)關(guān)量邏輯控制是PLC最基本的應(yīng)用，即用PLC取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)邏輯控制和順序控制，如機(jī)床電氣控制、電動(dòng)機(jī)控制、注塑機(jī)控制、電鍍生產(chǎn)線、電梯控制等。PLC既可用于單機(jī)控制，也可用于多機(jī)群和自動(dòng)生產(chǎn)線的控制，其應(yīng)用領(lǐng)域已普及各行各業(yè)。PLC的特點(diǎn)模擬量過(guò)程控制2

過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。除了數(shù)字量之外，PLC還能通過(guò)模擬量I/O模塊，實(shí)現(xiàn)A-D、D-A轉(zhuǎn)換，并控制連續(xù)變化的模擬量，如溫度、壓力、速度、流量、液位、電壓、電流等。通過(guò)各種傳感器將相應(yīng)的模擬量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后通過(guò)PLC的A-D模塊將它們轉(zhuǎn)換為數(shù)字量傳送至PLC內(nèi)部CPU處理，處理后的數(shù)字量再經(jīng)過(guò)D-A轉(zhuǎn)換為模擬量進(jìn)行輸出控制。如果使用專用的智能PID模塊，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬量的閉環(huán)過(guò)程控制?，F(xiàn)在PLC的PID閉環(huán)控制功能已廣泛地應(yīng)用于塑料擠壓成型機(jī)、加熱爐、熱處理爐、鍋爐等，以及輕工、化工、機(jī)械、冶金、電力、建材等行業(yè)。PLC的特點(diǎn)機(jī)械件位置控制3

位置控制是指PLC使用專用的指令或運(yùn)動(dòng)控制模塊來(lái)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各種機(jī)械構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)控制，與順序控制功能有機(jī)地結(jié)合在一起，如控制構(gòu)件的速度、位移、運(yùn)動(dòng)方向等。PLC的位置控制典型應(yīng)用有機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)械手的位置控制、電梯運(yùn)動(dòng)控制等；PLC還可與計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）裝置組成數(shù)控機(jī)床、以數(shù)字控制方式控制零件的加工、金屬的切削等，實(shí)現(xiàn)了高精度的加工。PLC的特點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集處理4

目前，PLC都具有數(shù)據(jù)處理指令、數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)與邏輯運(yùn)算指令、位移與循環(huán)位移指令等，所以由PLC構(gòu)成的監(jiān)控系統(tǒng)，可以方便地對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和加工處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值作比較，也可以用通信功能傳送到別的智能裝置，或者將它們打印成表格。數(shù)據(jù)處理通常用于諸如柔性制造系統(tǒng)、機(jī)器人和機(jī)械手的控制系統(tǒng)等大、中型控制系統(tǒng)中。PLC的特點(diǎn)通信聯(lián)網(wǎng)、多級(jí)控制5

PLC與PLC之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)之間通信，要采用其專用通信模塊，并利用RS-232C、RS-422A或以太網(wǎng)接口，用雙絞線或同軸電纜