西門子6ES72141AG400XB0原裝現(xiàn)貨
可的工業(yè)化生產(chǎn),可編程序控制器技術(shù)得到了較大的發(fā)展。可編程序控制器功能除邏輯運(yùn)算外,增加了數(shù)值運(yùn)算、計(jì)算機(jī)接口、模擬量控制等;軟件開發(fā)有自診斷程序,程序存儲(chǔ)開始使用EPROM ;可靠性進(jìn)一步提高,初步形成系列,結(jié)構(gòu)上開始有模塊式和整體式的區(qū)分,整機(jī)功能從向通用過渡。
增強(qiáng),既可和上位計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng),也可以下掛 FLEX I/O 或遠(yuǎn)程 I/O ,從而組成分布式控制系統(tǒng)(DCS)已無(wú)困難。梯型圖語(yǔ)言和語(yǔ)句表語(yǔ)言*成熟,基本上標(biāo)準(zhǔn)化,SFC(順序功能圖)語(yǔ)言逐步普及,的編程器已被個(gè)人計(jì)算機(jī)和相應(yīng)編程軟件所替代,人機(jī)界面裝置日趨完善,已能進(jìn)行對(duì)整個(gè)工廠的監(jiān)控、管理,并發(fā)展了冗余技術(shù),大大加強(qiáng)了可靠性。
進(jìn)入21世紀(jì),可編程序控制器仍保持旺盛的發(fā)展勢(shì)頭,并不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域,如為用戶配置柔性制造系統(tǒng)(FMS)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)。目前可編程序控制器主要向兩 個(gè)方向擴(kuò)展:一是綜合化控制系統(tǒng),它已經(jīng)突破了原有的可編程序控制器的概念,將工廠生產(chǎn)過程控制與信息管理系統(tǒng)密切結(jié)合起來(lái),甚至向上為MES和ERP系統(tǒng)準(zhǔn)備了技術(shù)基礎(chǔ),這種發(fā)展趨勢(shì)會(huì)使得舉步為艱的ERP系統(tǒng)有了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ),從而會(huì)帶來(lái)工業(yè)控制的一場(chǎng)變革,實(shí)現(xiàn)真正意義上的電子信息化工廠;二是微型可編程序控制器異軍突起,體積如手掌大小,功能可覆蓋單體設(shè)備及整個(gè)車間的控制功能,并具備聯(lián)網(wǎng)功能,這種微型化的可編程序控制器使得控制系統(tǒng)可將觸角延伸到工廠的各個(gè)角落。隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快,在技術(shù)發(fā)展的同時(shí),發(fā)達(dá)國(guó)家更加注重了對(duì)可編程序控制器的知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù),大型可編程序控制器制造商紛紛加入了可編程序控制器的標(biāo)準(zhǔn)化組織,他們利用許多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建立了符合他們經(jīng)濟(jì)利益的技術(shù)保護(hù)壁壘。
路技術(shù),采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造,內(nèi)部電路采取了*的抗干擾技術(shù),具有很高的可靠性。使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng),和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比,電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能,出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中,應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣,整個(gè)系統(tǒng)將*的可靠性。
2.配套齊全,功能完善,適用性強(qiáng)
PLC發(fā)展到今天,已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品,可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外,PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力,可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn),使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展,使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。
3.易學(xué)易用,深受工程技術(shù)人員歡迎
PLC是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易,編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近,為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人從事工業(yè)控制打開了方便之門。
4.系統(tǒng)的設(shè)計(jì),工作量小,維護(hù)方便,容易改造
PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設(shè)備外部的接線,使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短,同時(shí)日常維護(hù)也變得容易起來(lái),更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。
?。?)安裝與布線
初,PLC主要用于開關(guān)量的邏輯控制。隨著PLC技術(shù)的進(jìn)步,它的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。
如今,PLC不僅用于開關(guān)量控制,還用于模擬量及數(shù)字量的控制,可采集與存儲(chǔ)數(shù)據(jù),還可對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控;還可聯(lián)網(wǎng)、通訊,實(shí)現(xiàn)大范圍、跨地域的控制與管理。PLC已日益成為工業(yè)控制裝置家族中一個(gè)重要的角色。。
3.1用于開關(guān)量控制
PLC控制開關(guān)量的能力是很強(qiáng)的。所控制的入出點(diǎn)數(shù),少的十幾點(diǎn)、幾十點(diǎn),多的可到幾百、幾千,甚至幾萬(wàn)點(diǎn)。由于它能聯(lián)網(wǎng),點(diǎn)數(shù)幾乎不受限制,不管多少點(diǎn)都能控制。
所控制的邏輯問題可以是多種多樣的:組合的、時(shí)序的;即時(shí)的、延時(shí)的;不需計(jì)數(shù)的,需要計(jì)數(shù)的;固定順序的,隨機(jī)工作的;等等,都可進(jìn)行。
PLC的硬件結(jié)構(gòu)是可變的,軟件程序是可編的,用于控制時(shí),非常靈活。必要時(shí),可編寫多套,或多組程序,依需要調(diào)用。它很適應(yīng)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)多工況、多狀態(tài)變換的需要。
用PLC進(jìn)行開關(guān)量控制實(shí)例是很多的,冶金、機(jī)械、輕工、化工、紡織等等,幾乎所有工業(yè)行業(yè)都需要用到它。目前,PLC首用的目標(biāo),也是別的控制器無(wú)法與其比擬的,就是它能方便并可靠地用于開關(guān)量的控制。
3.2用于模擬量控制
模擬量,如電流、電壓、溫度、壓力等等,它的大小是連續(xù)變化的。工業(yè)生產(chǎn),特別是連續(xù)型生產(chǎn)過程,常要對(duì)這些物理量進(jìn)行控制。
作為一種工業(yè)控制電子裝置,PLC若不能對(duì)這些量進(jìn)行控制,那是一大不足。為此,各PLC廠家都在這方面進(jìn)行大量的開發(fā)。目前,不僅大型、中型機(jī)可以進(jìn)行模擬量控制,就是小型機(jī),也能進(jìn)行這樣的控制。
PLC進(jìn)行模擬量控制,要配置有模擬量與數(shù)字量相互轉(zhuǎn)換的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(zhuǎn)換成數(shù)字量,然后送入PLC。D/A單元,是把PLC的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量,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(nèi)外電路隔離,與輸入輸出繼電器(或內(nèi)部繼電器,它也是PLC工作內(nèi)存的一個(gè)區(qū)??勺x寫)交換信息等等特點(diǎn)。
這里的A/D中的A,多為電流,或電壓,也有為溫度。D/A中的A,多為電壓,或電流。電壓、電流變化范圍多為0~5V,0~10V,4~20mA。有的還可處理正負(fù)值的。
這里的D,小型機(jī)多為8位二進(jìn)制數(shù),中、大型多為12位二進(jìn)制數(shù)。
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(shù)字量,這對(duì)有信息處理能力的PLC并不難。中、大型PLC處理能力更強(qiáng),不僅可進(jìn)行數(shù)字的加、減、乘、除,還可開方,插值,還可進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算。有的還有PID指令,可對(duì)偏差制量進(jìn)行比例、微分、積分運(yùn)算,進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。計(jì)算機(jī)能算的它幾乎都能算。
這樣,用PLC實(shí)現(xiàn)模擬量控制是*可能的。控制的單位值可小到212分之一的測(cè)量程值,多數(shù)也是足夠的。
PLC進(jìn)行模擬量控制,還有A/D、D/A組合在一起的單元,并可用PID或模糊控制算法實(shí)現(xiàn)控制,可得到很高的控制質(zhì)量。
用PLC進(jìn)行模擬量控制的好處是,在進(jìn)行模擬量控制的同時(shí),開關(guān)量也可控制。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是別的控制器所不具備的,或控制的實(shí)現(xiàn)不如PLC方便。
當(dāng)然,若純?yōu)槟M量的系統(tǒng),用PLC可能在性能價(jià)格比上不如用調(diào)節(jié)器。這也是應(yīng)當(dāng)看到的。
3.3用于運(yùn)動(dòng)控制
實(shí)際的物理量,除了開關(guān)量、模擬量,還有運(yùn)動(dòng)控制。如機(jī)床部件的位移,常以數(shù)字量表示。
運(yùn)動(dòng)控制,有效的辦法是NC,即數(shù)字控制技術(shù)。這是50年代誕生于美國(guó)的基于計(jì)算機(jī)的控制技術(shù)。當(dāng)今已很普及,并也很完善。目前,*國(guó)家的金屬切削機(jī)床,數(shù)控化的比率已超過40%~80%,有的甚至更高。
PLC也是基于計(jì)算機(jī)的技術(shù),并日益完善。故它也*可以用于數(shù)字量控制。
PLC可接收計(jì)數(shù)脈沖,頻率可高達(dá)幾k到幾十k赫茲??捎枚喾N方式接收這脈沖,還可多路接收。有的PLC還有脈沖輸出功能,脈沖頻率也可達(dá)幾十k。有了這兩種功能,加上PLC有數(shù)據(jù)處理及運(yùn)算能力,若再配備相應(yīng)的傳感器(如旋轉(zhuǎn)編碼器)或脈沖伺服裝置(如環(huán)形分配器、功放、步進(jìn)電機(jī)),則*可以依NC的原理實(shí)現(xiàn)種種控制。
高、中檔的PLC,還開發(fā)有NC單元,或運(yùn)動(dòng)單元,可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制。運(yùn)動(dòng)單元還可實(shí)現(xiàn)曲線插補(bǔ),可控制曲線運(yùn)動(dòng)。所以,若PLC配置了這種單元,則*可以用NC的辦法,進(jìn)行數(shù)字量的控制。
新開發(fā)的運(yùn)動(dòng)單元,甚至還發(fā)行了NC技術(shù)的編程語(yǔ)言,為更好地用PLC進(jìn)行數(shù)字控制提供了方便。
3.4用于數(shù)據(jù)采集
隨著PLC技術(shù)的發(fā)展,其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)越來(lái)越大。如德維森公司的PLC,其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)(DM區(qū))可達(dá)到9999個(gè)字。這樣龐大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū),可以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)采集可以用計(jì)數(shù)器,累計(jì)記錄采集到的脈沖數(shù),并定時(shí)地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。
數(shù)據(jù)采集也可用A/D單元,當(dāng)模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后,再定時(shí)地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。
PLC還可配置上小型打印機(jī),定期把DM區(qū)的數(shù)據(jù)打出來(lái)。
PLC也可與計(jì)算機(jī)通訊,由計(jì)算機(jī)把DM區(qū)的數(shù)據(jù)讀出,并由計(jì)算機(jī)再對(duì)這些數(shù)據(jù)作處理。這時(shí),PLC即成為計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)終端。
電力用戶曾使用PLC,用以實(shí)時(shí)記錄用戶用電情況,以實(shí)現(xiàn)不同用電時(shí)間、不同計(jì)價(jià)的收費(fèi)辦法,鼓勵(lì)用戶在用電低谷時(shí)多用電,達(dá)到合理用電與節(jié)約用電的目的。
3.5用于信號(hào)監(jiān)控
PLC自檢信號(hào)很多,內(nèi)部器件也很多,多數(shù)使用者未充分發(fā)揮其作用。
其實(shí),*可利用它進(jìn)行PLC自身工作的監(jiān)控,或?qū)刂茖?duì)象進(jìn)行監(jiān)控。
這里介紹一種用PLC定時(shí)器作看門狗,對(duì)控制對(duì)象工作情況進(jìn)行監(jiān)控的思路。
如用PLC控制某運(yùn)動(dòng)部件動(dòng)作,看施加控制后動(dòng)作進(jìn)行了沒有,可用看門狗辦法實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。具體作法是在施加控制的同時(shí),令看門狗定時(shí)器計(jì)時(shí)。如在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)動(dòng)作