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PLC電氣控制柜
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PLC在電氣自動化控制系統典型應用

2020-01-15

1、用于開關量控制

PLC控制開關量的能力是很強的。點的進出控制,不到十幾個點,幾十個點,多到幾百個,幾千個,甚至幾萬個點,因為它可以連接,點的數量幾乎是無限的,無論多少點都可以控制,控制的邏輯問題可以多種多樣:組合、順序、即時、延遲、未計數、需要、固定順序、隨機工作等。

PLC的硬件結構是可變的,軟件程序是可編程的,用于控制,非常靈活.可根據需要編寫多組或多組程序..它很適應于工業現場多工況、多狀態變換的需要。

與PLC,冶金,機械,輕工,化工,紡織等行業的開關量控制有很多例子,幾乎所有的工業行業都需要使用它..目前,PLC的使用目標,也是其他控制器無法與其相比的,是它可以方便可靠地用于控制開關量。

2、用于模擬量控制

模擬量,如電流,電壓,溫度,壓力等,其大小不斷變化..工業生產,特別是連續型生產過程,常要對這些物理量進行控制。

作為一種工業控制電子設備,如果PLC不能控制這些數量,就是一個很大的短缺,所以每個PLC制造商在這方面都有很大的發展。目前,不僅大型、中型機可以進行模擬量控制,就是小型機,也能進行這樣的控制。用于模擬控制的PLC,配備模擬和數字轉換的A/D,D/A單元。它也是I/O單元,不過是特殊的I/O單元。

一個/D單元是將外部電路的模擬量轉換為數字量,然后轉換為PLC;D/A單元是將PLC的數字量轉換為模擬量,然后轉換為外部電路。作為一種特殊的I/O單元,它仍然具有I/O電路抗干擾、內外電路隔離、輸入輸出繼電器(或內部繼電器,也是PLC工作存儲器、讀寫交換信息等方面的特點。

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這里的A/D,主要是電流,或電壓,也有溫度。D/A中的A,多為電壓,或電流。電壓和電流變化范圍為0~5V,0~10V,4~20mA,有些還可以處理正負值。這里的D,小型機多為8位二進制數,中、大型多為12位二進制數。A/D,D/A有單路和多路。多路占的輸入輸出繼電器多。利用A/D、D/A單元,剩余的處理是數字量,這對于具有信息處理能力的PLC來說并不困難。中大型PLC處理能力較強,不僅可以進行數的加法、減法、乘法、除法,還可以開平方、插補,也可以進行浮點運算,有的還有PID指令,可以對偏差量進行比例、微分、積分運算,然后產生相應的輸出,計算機幾乎都能計算出來。

這樣,完全有可能用PLC實現模擬控制。

采用PLC進行模擬量控制,還具有A/D,D/A組合單元,并可采用PID或模糊控制算法實現控制,可獲得很高的控制質量..使用PLC進行模擬控制的優點是,在進行模擬控制的同時,也可以控制開關量。這一優勢是其他控制器無法獲得的,或者控制的實現不像PLC那么方便。當然,如果純模擬系統,PLC的使用可能不如調節器的性價比好

3、用于運動控制

實際的物理量,除了開關量、模擬量,還有運動控制。如機床零件的位移,通常用數字量表示。運動控制的有效途徑是數控,即數字控制技術。這是一種基于計算機的控制技術,誕生于20世紀50年代的美國?,F在它非常流行和完美。

目前,金屬切削機床在先進國家中,數控比例已經超過40%至80%,有些甚至更高。PLC也是基于計算機的技術,并日益完善。該PLC可以接收頻率高達幾個k到幾十千赫的計數脈沖,它可以以多種方式接收,以及多個通道。有的PLC還具有脈沖輸出功能,脈沖頻率也能達到幾十k,有這兩種功能,加上PLC具有數據處理和操作能力,如果再配備相應的傳感器(如旋轉編碼器)或脈沖伺服裝置,則完全可以根據數控原理實現各種控制。

高,中檔PLC,也與數控單元,或運動單元一起開發,可以實現點控制..運動單元還可實現曲線插補,可控制曲線運動。因此,如果PLC配備了這樣的單元,則可以使用NC方法來控制數字量。新開發的運動單元,甚至數控技術的編程語言,為更好地使用PLC進行數字控制提供了方便。

4、用于數據采集

隨著PLC技術的發展,其數據存儲面積越來越大。如德維森公司的PLC,其數據存儲區(DM區)可達到9999個字。如此大的數據存儲區域可以存儲大量的數據。數據采集可以用計數器,累計記錄采集到的脈沖數,并定時地轉存到DM區中去。數據采集也可以在A/D單元中使用,當模擬量轉換為數字量時,然后周期性地傳輸到DM區域。也可在PLC上配置小型打印機,將DM區的常規數據調出..

通過PLC還可以與計算機進行通信,可以讀出DM區的數據,并由計算機對數據進行再次處理..此時,PLC成為計算機的數據終端。

電力用戶曾使用PLC,用以實時記錄用戶用電情況,以實現不同用電時間、不同計價的收費辦法,鼓勵用戶在用電低谷時多用電,達到合理用電與節約用電的目的。

5、用于信號監控

而PLC有許多自檢信號和許多內部設備,大多數用戶沒有充分發揮自己的作用..實際上,它可以完全用來監視PLC本身的工作,也可以用來監視控制對象。對于一個復雜的控制系統,特別是自動控制系統,監測甚至進一步自我診斷是非常必要的。減少系統故障,找出故障,增加累計平均無故障運行時間,減少故障修復時間,提高系統可靠性..

6、用于聯網、通訊

采用PLC組網,通信能力強,不斷引入新型組網結構..

通過PLC可以與個人計算機進行通信,計算機可以參與編程和控制PLC的管理,使PLC使用更加方便..

為了充分發揮計算機的作用,可實行一臺計算機控制與管理多臺PLC,多的可達32臺。一臺PLC還可以與兩臺或兩臺以上的計算機進行通信,交換信息,實現對PLC控制系統的更多監控..可以PLC和PLC也可以通訊,可以一對一的PLC通訊,可以幾個PLC通訊,可以幾十個,幾百個..

PLC與智能儀表、智能執行裝置(如變頻器),也可聯網通訊,交換數據,相互操作??梢赃B接到遠程控制系統,范圍可達10公里或更長??梢孕纬杀镜鼐W絡,不僅可以是PLC,還可以是高檔電腦,各種智能設備也可以進入網絡..可以使用公交網,也可以使用環網..網也可以設置..網也可以橋接..聯網可以在一個網絡中組織成千上萬的PLC、計算機和智能設備。網絡之間的節點可以直接或間接地通信和交換信息。

聯網、通訊,正適應了當今計算機集成制造系統(CIMS)及智能化工廠發展的需要。它使工業控制從點到線到面(Aero),集成設備級控制、生產線控制和工廠管理控制,以創造更大的效益。這種無限美好的前景在我們這一代人面前已經越來越清晰..

小結

以上應用著重于質量..從量上講,PLC有大、有小。所以它的控制范圍也可大、可小。小的只控制一個設備,甚至一個組件,一個站點;大的可以控制多個設備,一條生產線,達到整個工廠的程度??梢哉f工業控制場合的大小,離不開PLC。

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