PLC概述：原理及其应用

自动控制概述 　　所谓自动控制:是指无需人经常直接参与而是通过某一对象施加全乎目的的作用,以使其产生所希望的行为或变化的控制.,由控制器、被控对象等部件为了一定的目的，有机地联结成的一个进行自动控制的总体称为自动控制系统。 PLC的原理及其应用 （1） 概述 　　可编程控制器是以微处理器为基础，综合计算机技术，自动控制技术和通讯技术而展起来的一种新型工业控制装置，它将传统继电器控制技术和现代计算机信息处理两者的优点结合起来成为工业自动化领域中最重要，应用最多的控制设备，并已跃居工业生产自动化三大支柱（可编程控制器、机器人、计算机辅助设计与制造）的首位。 可编程控制器（简称PLC）是在继电器控制和计算机技术的基础上开发了出来，并逐渐发展成以微处理器为核心，集计算机技术、自动控制技术及通讯技术于一体的一种新型工业控制装置。 　　可编程控制器以其可靠性高，组合灵活，编程简单，维护方便等独特优势被日趋广泛应用于国民经济的各个控制领域，它的应用深度和广度已成为一个国家工业先进水平的重要标志。 　　由于早期的可编程控制器只是用来取代继电器控制执行逻辑运算、计时、计数等顺序控制功能，因此人们称之为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC。 可编程控制器的主要控制功能和特点 　　随着PLC技术的不断发展，目前已能完成以下控制功能 ① 条件控制功能 条件控制（或称逻辑控制或顺序控制）功能是批明智PLC的与、或、非指令取代继电器触点串联、并联及其他各种逻辑连接进行开关控制。 ② 定时/计数控制功能 定时/计数控制功能就是用PLC提供的定时器，计数器指令实现对某种操作的定时或计数控制，以取代时间继电器和计数继电器。 ③ 步进控制功能 步进控制功能就是用步进指令来实现在有多道加工工序的控制中，只有前一道工序完成后，才能进行下一道工序操作的控制，以取代由硬件构成的步进控制器。 ④ 数据处理功能 数据处理功能是指PLC能进行数据传递、比较、移位、数制转换、算术与逻辑运算以及编码和译码等操作。 ⑤ A/D与D/A转换功能 A/D与D/A转换功能就是通过A/D、D/A模块完成对模拟量和数字量之间的转换。 ⑥ 运动控制功能 运动控制功能是指通过高速计数模块和位置控制模块等进行单轴或多轴控制。 ⑦ 过程控制功能 过程控制功能是通过PLC的PID控制模块实现对温度速度，流量等物理参数进行闭环控制。 ⑧ 扩展功能 扩展功能是通过连接输入/输出扩展单元（即I/O扩展单元）模块来增加输入、输出点数，也可以通过附加各种智能单元及特殊功能单元来提高PLC的控制能力。 ⑨ 远程I/O功能 远程I/O功能是指通过远程I/O单元将分散在远距离的各种输入、输出设备与PLC主机相连接，进行远程控制、接收输入信号、输出信号。 ⑩ 通讯联网功能 通讯联网功能是指通过PLC之间的联网、PLC与上位机的链接等实现远程I/O控制或数据交换，以完成系统规模较大的复杂控制。 ⑾监控功能 　　监控功能是指PLC能监视系统各部分运行状态和进程，对系统中出现的异常情况进行报警和记录，甚至自动终止运行，也可在线调整，修改控制程序中的定时器、计数器等定值或强制I/O状态。 PLC的多级控制 　　多级控制是指利用的网络通讯功能模块及远程I/O控制模块可以实现多台PLC之间的链接，PLC与上位机的链接以达到上位机与PLC之间及PLC与PLC之间的指令下达，数据交换和数据共享这种由PLC进行分散控制，计算机进行集中管理的方式能够完成较大规模的复杂控制实现整个工厂生产的自动控制。 可编程控制器的基本工作原理 　　系统上是后PLC先执行系统程序完成自栓和设置，然后进入动作状态的三个阶段：（1）读数据阶段——把输入信息从缓冲区一次打入输入锁存器，再依次送入内存输入影像区（2） 　　执行用户程序阶段——逐条执行用户程序，把要输出信息一个个送入输出缓冲区保存（3）输出阶段——执行用户程序的最后一条指令END时PLC把输出缓冲区的内容一次循环的第一个阶段，如此周期性工作。 梯形图语言 　　梯形图语言是在继电接触器控制原理的基础上演变而来的一种图形语言，它将PLC内部的各种编程元件（如输入继电顺、输出继电器内部继电器等）和命令用特定的图形符号和标注加以描述，并赋以一定的意义，它具有清晰直对，可读性强的特点。如下图： 　　SB1、SB2作为输入设备分别与PLC输入端X0、X1相连，接触器KM的线圈作为输出设备与PLC的输出Y0相连 　　总之可编程控制器是以微处理器为基础,综合计算机技术,自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型工业控制装置,它将传统继电器控制技术和现代计算机信息处理两者的优点结合起来,成为工业自动化领域中最重要,应用最多的控制设备,并已跃居工业生产自动化三大支柱(可编程控制器、机器人、计算机辅助设计与制造)的首位。