摘 要:PLC控制系统已广泛应用于工业生产中。本文将主要介绍PLC在工业生产中的应用技术,存在的问题以及发展前景。
关键词:PLC控制系统 问题 发展前景
中图分类号:TP27文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)03(b)-0128-01
1PLC概述
PLC是以微处理器为基础,并综合计算技术、通讯技术和自动控制技术发展起来的一种新型的工业控制装置。结合了传统继电器控制技术和现代计算机信息处理技术的优点,占据了工业自动化领域中的重要地位。
2PLC的应用领域
在部分发达国家中,PLC已经被广泛应用于各行各业。随着PLC的适用性越来越高,而且价钱越来越低,过去使用专用计算机的场合,也改为选择PLC。
(1)开关量的逻辑控制是PLC应用最基本最广泛的领域,PLC代替继电器控制系统,实现逻辑控制。
(2)过程控制指的是对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC通过模拟器I/0模块实现模拟量与数字量之间的A/D,D/A转换,来对模拟量进行闭环PID进行控制。可以通过PID子程序来实现或者通过专用的PID模块。PLC模拟量控制功能已经在加热炉、锅炉等设备中被广泛应用。
(3)PLC的主要功能包括,数学运算、数据传送、数据转换、查表等,可以完成数据的采集、分析以及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考数值进行比较,完成一部分的控制操作,也可以利用通信功能传送到其他职能装置,或将数据打印制表。数据处理通常用于大型的控制系统,例如无人控制的柔性制造系统。也可以用于过程控制系统,例如造纸、冶金等工业中的一些大型控制系统。
(4)作为工业过程自动生产线中的必要设备,机器人已成为未来工业生产自动化的三大支柱之一。现在许多机器人生产公司,将PLC作为机器人控制器,来实现对各种机械动作的操控。随着PLC功能的不断增强,而且体积也越来越小,PLC在机器人控制领域中的应用将更加普及。
(5)远程控制和网络通信指的是对系统远程布分的行为以及其效果实施检测与控制的行为。PLC具有多种通信接口,联网和通信的能力很强,并且不断推出新的联网模块和结构。因此,选用PLC远程控制非常方便。PLC通信主要包括主机与远程I/0之间的通信,若干台PLC之间的通信,以及PLC与其他智能设备之间的通信,比如与计算机、数据处理装置等之间的通信。PLC与其他智能设备仪器,能够组成集中管理、分散控制式的控制系统。
3PLC在应用中应注意的问题
PLC是专门为工业生产提供服务的系统,一般情况下不需要采取其它措施就能够直接应用于工业环境中。然而,如果生产环境过于恶劣,PLC的正常运行就不能被保证。所以,在使用中应该注意一下关于环境的问题。
(1)PLC对于环境的温度要求控制在0～55℃,安装时不能放在发热量大的元件下面,而且四周要有足够大通风散热的空间,基本单元和扩展单元之间要间隔30m以上;开关柜上、下部要有通风的百叶窗,以避免被阳光直接照射。
(2)湿度:为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度一定要小于8矾(无凝露)。
(3)震动:PLC应远离强烈的震动源,防止振动频率为10Hz～55Hz或连续振动。如果使用环境的震动无法避免时,一定要采取减震措施,如采用减震胶等。
(4)空气:避免有氯化氢、硫化氢等腐蚀和易燃的气体。如果空气中有较多粉尘或腐蚀性气体,可以把PLC安装在封闭性较好的控制柜或控制室中,并安装空气净化设备。
4 PLC控制系统的发展前景
虽然,现在出现了性能更加优良的DCS和FCS控制系统,PLC控制系统最终也会被先进的FSC控制系统所取代。然而在今后很长的一段时间内,PLC还将与DCS和FSC共同运用于工业生产,主要原因如下。
(1)虽然现在的企业都在向着自动化、信息化和开放化的发展,但并不意味着就要将现有的控制系统抛弃。企业投入大量的人力和财力建立起来的PLC控制系统已经成为一个体系,倘若将PLC系统完全弃之不用,而重新建立DCS或者FCS控制系统,需要投入更多的资金,势必造成很大的浪费。
(2)当前,PLC的结构在不断优化,功能也越来越强大,I/0模块趋向于分散化和智能化,编程语言也更加标准化和高级化。
(3)PLC的联网通信能力也在不断提高。PLC向着高速度、多层次、大信息量、可靠性高及开放式的通信方向发展。
(4)现在的PLC系统与DCS系统、现场总线I/0技术相结合,结构开放、技术先进,而且价格也便宜。由此分析可见,未来PLC将朝着多功能化、智能化的方向发展。因此,尽管PLC面临着其它自动化控制系统的挑战,但与此同时,其它系统也在吸取PLC系统的优点,不断改进、创新。所以,在今后一段时间内PLC控制系统将于其它控制方式并存,共同发展。
参考文献
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