自二十世紀(jì)六十年代美國(guó)推出可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來(lái),PLC得到了快速發(fā)展,在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí),PLC的功能也不斷完善。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高,PLC在開(kāi)關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運(yùn)動(dòng)控制等功能。今天的PLC不再局限于邏輯控制,在運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。
作為離散控的制的首選產(chǎn)品,PLC在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展,世界范圍內(nèi)的PLC年增長(zhǎng)率保持為20%~30%。隨著工廠自動(dòng)化程度的不斷提高和PLC市場(chǎng)容量基數(shù)的不斷擴(kuò)大,近年來(lái)PLC在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的增長(zhǎng)速度放緩。但是,在中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家PLC的增長(zhǎng)十分迅速。綜合相關(guān)資料,2004年全球PLC的銷售收入為100億美元左右,在自動(dòng)化領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的位置。
PLC是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來(lái)的,二十世紀(jì)七十年代的PLC只有開(kāi)關(guān)量邏輯控制,首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。它以存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令;并通過(guò)數(shù)字輸入和輸出操作,來(lái)控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求,并事先存入PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中。運(yùn)行時(shí)按存儲(chǔ)程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行,以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內(nèi)有指示程序步存儲(chǔ)地址的程序計(jì)數(shù)器,在程序運(yùn)行過(guò)程中,每執(zhí)行一步該計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1,程序從起始步(步序號(hào)為零)起依次執(zhí)行到最終步(通常為END指令),然后再返回起始步循環(huán)運(yùn)算。PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時(shí)間稱為一個(gè)掃描周期。不同型號(hào)的PLC,循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。PLC用梯形圖編程,在解算邏輯方面,表現(xiàn)出快速的優(yōu)點(diǎn),在微秒量級(jí),解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當(dāng)成開(kāi)關(guān)量來(lái)處理,16位(也有32位的)為一個(gè)模擬量。大型PLC使用另外一個(gè)CPU來(lái)完成模擬量的運(yùn)算。把計(jì)算結(jié)果送給PLC的控制器。
相同I/O點(diǎn)數(shù)的系統(tǒng),用PLC比用DCS,其成本要低一些(大約能省40%左右)。PLC沒(méi)有專用操作站,它用的軟件和硬件都是通用的,所以維護(hù)成本比DCS要低很多。一個(gè)PLC的控制器,可以接收幾千個(gè)I/O點(diǎn)(最多可達(dá)8000多個(gè)I/O)。如果被控對(duì)象主要是設(shè)備連鎖、回路很少,采用PLC較為合適。PLC由于采用通用監(jiān)控軟件,在設(shè)計(jì)企業(yè)的管理信息系統(tǒng)方面,要容易一些。
近10年來(lái),隨著PLC價(jià)格的不斷降低和用戶需求的不斷擴(kuò)大,越來(lái)越多的中小設(shè)備開(kāi)始采用PLC進(jìn)行控制,PLC在我國(guó)的應(yīng)用增長(zhǎng)十分迅速。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和基礎(chǔ)自動(dòng)化水平的不斷提高,今后一段時(shí)期內(nèi)PLC在我國(guó)仍將保持高速增長(zhǎng)勢(shì)頭。
通用PLC應(yīng)用于專用設(shè)備時(shí)可以認(rèn)為它就是一個(gè)嵌入式控制器,但PLC相對(duì)一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的穩(wěn)定性。實(shí)際工作中碰到的一些用戶原來(lái)采用嵌入式控制器,現(xiàn)在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器。
作為離散控的制的首選產(chǎn)品,PLC在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展,世界范圍內(nèi)的PLC年增長(zhǎng)率保持為20%~30%。隨著工廠自動(dòng)化程度的不斷提高和PLC市場(chǎng)容量基數(shù)的不斷擴(kuò)大,近年來(lái)PLC在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的增長(zhǎng)速度放緩。但是,在中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家PLC的增長(zhǎng)十分迅速。綜合相關(guān)資料,2004年全球PLC的銷售收入為100億美元左右,在自動(dòng)化領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的位置。
PLC是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來(lái)的,二十世紀(jì)七十年代的PLC只有開(kāi)關(guān)量邏輯控制,首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。它以存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令;并通過(guò)數(shù)字輸入和輸出操作,來(lái)控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求,并事先存入PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中。運(yùn)行時(shí)按存儲(chǔ)程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行,以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內(nèi)有指示程序步存儲(chǔ)地址的程序計(jì)數(shù)器,在程序運(yùn)行過(guò)程中,每執(zhí)行一步該計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1,程序從起始步(步序號(hào)為零)起依次執(zhí)行到最終步(通常為END指令),然后再返回起始步循環(huán)運(yùn)算。PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時(shí)間稱為一個(gè)掃描周期。不同型號(hào)的PLC,循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。PLC用梯形圖編程,在解算邏輯方面,表現(xiàn)出快速的優(yōu)點(diǎn),在微秒量級(jí),解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當(dāng)成開(kāi)關(guān)量來(lái)處理,16位(也有32位的)為一個(gè)模擬量。大型PLC使用另外一個(gè)CPU來(lái)完成模擬量的運(yùn)算。把計(jì)算結(jié)果送給PLC的控制器。
相同I/O點(diǎn)數(shù)的系統(tǒng),用PLC比用DCS,其成本要低一些(大約能省40%左右)。PLC沒(méi)有專用操作站,它用的軟件和硬件都是通用的,所以維護(hù)成本比DCS要低很多。一個(gè)PLC的控制器,可以接收幾千個(gè)I/O點(diǎn)(最多可達(dá)8000多個(gè)I/O)。如果被控對(duì)象主要是設(shè)備連鎖、回路很少,采用PLC較為合適。PLC由于采用通用監(jiān)控軟件,在設(shè)計(jì)企業(yè)的管理信息系統(tǒng)方面,要容易一些。
近10年來(lái),隨著PLC價(jià)格的不斷降低和用戶需求的不斷擴(kuò)大,越來(lái)越多的中小設(shè)備開(kāi)始采用PLC進(jìn)行控制,PLC在我國(guó)的應(yīng)用增長(zhǎng)十分迅速。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和基礎(chǔ)自動(dòng)化水平的不斷提高,今后一段時(shí)期內(nèi)PLC在我國(guó)仍將保持高速增長(zhǎng)勢(shì)頭。
通用PLC應(yīng)用于專用設(shè)備時(shí)可以認(rèn)為它就是一個(gè)嵌入式控制器,但PLC相對(duì)一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的穩(wěn)定性。實(shí)際工作中碰到的一些用戶原來(lái)采用嵌入式控制器,現(xiàn)在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器。
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