plc技术的应用有哪些?
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PLC (Programmable Logic Controller)是一种工业领域中广泛应用的可编程控制器。PLC技术的应用可以实现对各种生产设备的数字化、网络化和自动化控制,提高生产效率和工作质量。随着工业自动化水平的不断提高,PLC的应用范围也在不断扩大。下面将具体介绍PLC的应用场景和应用案例。
PLC被广泛应用于各种生产线的控制领域,如汽车工业、电子工业、机械制造等。PLC能够实现生产线上各种生产工序的自动控制,如自动装配、加工、包装、搬运、检测等操作,提高生产效率,降低人工成本。例如,汽车工业中的车身焊接生产线,使用PLC能够实现车身焊接的自动控制和调整,提高生产效率和质量,并节约人力成本。
PLC可以用于自动化生产中的机器人控制,通过PLC实现机器人的动作控制、反馈控制、自主决策等功能,提高生产效率和生产效益。例如,智能机器人在电子制造领域中的应用,可以自动完成电子元器件的组装、粘接等工作,减少人工操作,提高生产效率和产品质量。
PLC可应用于智能建筑系统中的能源管理、安全监控、照明控制、楼宇自动化等方面,实现节能、安全、舒适的建筑环境。例如,使用PLC进行建筑能源管理系统控制,可以实现能耗监控、环境温度控制,提高建筑能源利用效率;使用PLC实现智能照明系统,可以根据人体感知自动控制照明灯光,提高室内照明舒适度,节约用电成本。
最初,PLC主要用于开关量的逻辑控制。随着PLC技术的进步,它的应用领域不断扩大。
如今,PLC不仅用于开关量控制,还用于模拟量及数字量的控制,可采集与存储数据,还可对控制系统进行监控;还可联网、通讯,实现大范围、跨地域的控制与管理。PLC已日益成为工业控制装置家族中一个重要的角色。
用于开关量控制
PLC控制开关量的能力是很强的。所控制的入出点数,少的十几点、几十点,多的可到几百、几千,甚至几万点。由于它能联网,点数几乎不受限制,不管多少点都能控制。
所控制的逻辑问题可以是多种多样的:组合的、时序的;即时的、延时的;不需计数的,需要计数的;固定顺序的,随机工作的;等等,都可进行。
PLC的硬件结构是可变的,软件程序是可编的,用于控制时,非常灵活。必要时,可编写多套,或多组程序,依需要调用。它很适应于工业现场多工况、多状态变换的需要。
用PLC进行开关量控制实例是很多的,冶金、机械、轻工、化工、纺织等等,几乎所有工业行业都需要用到它。目前,PLC首用的目标,也是别的控制器无法与其比拟的,就是它能方便并可靠地用于开关量的控制。
用于模拟量控制
模拟量,如电流、电压、温度、压力等等,它的大小是连续变化的。工业生产,特别是连续型生产过程,常要对这些物理量进行控制。
作为一种工业控制电子装置,PLC若不能对这些量进行控制,那是一大不足。为此,各PLC厂家都在这方面进行大量的开发。目前,不仅大型、中型机可以进行模拟量控制,就是小型机,也能进行这样的控制。
PLC进行模拟量控制,要配置有模拟量与数字量相互转换的A/D、D/A单元。它也是I/O单元,不过是特殊的I/O单元。
A/D单元是把外电路的模拟量,转换成数字量,然后送入PLC。D/A单元,是把PLC的数字量转换成模拟量,再送给外电路。
1.用于开关量操控
PLC操控开关量的能力是很强的。所操控的入出点数,少的十几点、几十点,多的可到几百、几千,乃至几万点,由于它能联网,点数简直不受限制,不管多少点都能操控,所操控的逻辑问题能够是多种多样的:组合的、时序的、即时的、延时的、不需计数的、需求计数的、固定次序的、随机作业的等等,都可进行。
PLC的硬件结构是可变的,软件程序是可编的,用于操控时,十分灵活。必要时可编写多套或多组程序,依需求调用。它很习惯于工业现场多工况、多状况改换的需求。
用PLC进行开关量操控实例是很多的,冶金、机械、轻工、化工、纺织等等,简直所有工业行业都需求用到它。现在,PLC首用的方针,也是其他操控器无法与其比拟的,就是它能便利并可靠地用于开关量的操控。
2.用于模拟量操控
模拟量,如电流、电压、温度、压力等等,它的大小是接连改变的。工业生产,特别是接连型生产过程,常要对这些物理量进行操控。
作为一种工业操控电子设备,PLC若不能对这些量进行操控,那是一大不足,为此各PLC厂家都在这方面进行很多的开发。现在,不只大型、中型机能够进行模拟量操控,就是小型机,也能进行这样的操控。PLC进行模拟量操控,要装备有模拟量与数字量相互转化的A/D、D/A单元。它也是I/O单元,不过是特殊的I/O单元。
A/D单元是把外电路的模拟量,转化成数字量,然后送入PLC;D/A单元,是把PLC的数字量转化成模拟量,再送给外电路。作为一种特殊的I/O单元,它仍具有I/O电路抗干扰、内外电路隔离、与输入输出继电器(或内部继电器,它也是PLC作业内存的一个区,可读写)交流信息等等特色。
这里的A/D中的A,多为电流,或电压,也有温度。D/A中的A,多为电压,或电流。电压、电流改变范围多为0~5V,0~10V,4~20mA,有的还可处理正负值的。这里的D,小型机多为8位二进制数,中、大型多为12位二进制数。A/D、D/A有单路,也有多路。多路占的输入输出继电器多。有了A/D、D/A单元,余下的处理都是数字量,这对有信息处理才能的PLC并不难。中、大型PLC处理才能更强,不只可进行数字的加、减、乘、除,还可开方、插值,还可进行浮点运算,有的还有PID指令,可对误差制量进行比例、微分、积分运算,从而产生相应的输出,计算机能算的它简直都能算。
这样,用PLC完成模拟量操控是完全可能的。
PLC进行模拟量操控,还有A/D、D/A组合在一起的单元,并可用PID或含糊操控算法完成操控,可得到很高的操控质量。用PLC进行模拟量操控的长处是,在进行模拟量操控的一起,开关量也可操控。这个长处是其他操控器所不具备的,或操控的完成不如PLC便利。当然,若纯为模拟量的体系,用PLC可能在性能价格比上不如用调节器。
3.用于运动操控
实际的物理量,除了开关量、模拟量,还有运动操控。如机床部件的位移,常以数字量表示。运动操控,有用的方法是NC,即数字操控技能。这是50年代诞生于美国的根据计算机的操控技能。当今已很遍及,并也很完善。现在,先进国家的金属切削机床,数控化的比率已超越40%~80%,有的乃至更高。PLC也是根据计算机的技能,并日益完善。PLC可接纳计数脉冲,频率可高达几k到几十k赫兹,可用多种方式接纳这脉冲,还可多路接纳。有的PLC还有脉冲输出功用,脉冲频率也可达几十k,有了这两种功用,加上PLC有数据处理及运算才能,若再配备相应的传感器(如旋转编码器)或脉冲伺服设备,则完全能够依NC的原理完成种种操控。高、中档的PLC,还开发有NC单元,或运动单元,可完成点位操控。运动单元还可完成曲线插补,可操控曲线运动。所以,若PLC装备了这种单元,则完全能够用NC的方法,进行数字量的操控。新开发的运动单元,乃至还发行了NC技能的编程语言,为更好地用PLC进行数字操控供给了便利。
4.用于数据收集
跟着PLC技能的开展,其数据存储区越来越大。如德维森公司的PLC,其数据存储区(DM区)可达到9999个字。这样巨大的数据存储区,能够存储很多数据。数据收集能够用计数器,累计记载收集到的脉冲数,并守时地转存到DM区中去。数据收集也可用A/D单元,当模拟量转化成数字量后,再守时地转存到DM区中去。PLC还可装备上小型打印机,定期把DM区的数据打出来。