吳忠西門(mén)子DP總線(xiàn)電纜代理商 型號(hào)全 吳忠西門(mén)子DP總線(xiàn)電纜代理商 型號(hào)全
有了A/D、D/A單元,余下的處理都是數(shù)字量,這對(duì)有信息處理能力的PLC并不難。中、大型PLC處理能力更強(qiáng),不僅可進(jìn)行數(shù)字的加、減、乘、除,還可開(kāi)方,插值,還可進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算。有的還有PID指令,可對(duì)偏差制量進(jìn)行比例、微分、積分運(yùn)算,進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。計(jì)算機(jī)能算的它幾乎都能算。
這樣,用PLC實(shí)現(xiàn)模擬量控制是*可能的??刂频膯挝恢悼尚〉?/span>212分之一的測(cè)量程值,多數(shù)也是足夠的。
PLC進(jìn)行模擬量控制,還有A/D、D/A組合在一起的單元,并可用PID或模糊控制算法實(shí)現(xiàn)控制,可得到很高的控制質(zhì)量。
用PLC進(jìn)行模擬量控制的好處是,在進(jìn)行模擬量控制的同時(shí),開(kāi)關(guān)量也可控制。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是別的控制器所不具備的,或控制的實(shí)現(xiàn)不如PLC方便。
當(dāng)然,若純?yōu)槟M量的系統(tǒng),用PLC可能在性能價(jià)格比上不如用調(diào)節(jié)器。這也是應(yīng)當(dāng)看到的。
3.3用于運(yùn)動(dòng)控制
實(shí)際的物理量,除了開(kāi)關(guān)量、模擬量,還有運(yùn)動(dòng)控制。如機(jī)床部件的位移,常以數(shù)字量表示。
運(yùn)動(dòng)控制,有效的辦法是NC,即數(shù)字控制技術(shù)。這是50年代誕生于美國(guó)的基于計(jì)算機(jī)的控制技術(shù)。當(dāng)今已很普及,并也很完善。目前,*國(guó)家的金屬切削機(jī)床,數(shù)控化的比率已超過(guò)40%~80%,有的甚至更高。
PLC也是基于計(jì)算機(jī)的技術(shù),并日益完善。故它也*可以用于數(shù)字量控制。
PLC可接收計(jì)數(shù)脈沖,頻率可高達(dá)幾k到幾十k赫茲??捎枚喾N方式接收這脈沖,還可多路接收。有的PLC還有脈沖輸出功能,脈沖頻率也可達(dá)幾十k。有了這兩種功能,加上PLC有數(shù)據(jù)處理及運(yùn)算能力,若再配備相應(yīng)的傳感器(如旋轉(zhuǎn)編碼器)或脈沖伺服裝置(如環(huán)形分配器、功放、步進(jìn)電機(jī)),則*可以依NC的原理實(shí)現(xiàn)種種控制。
高、中檔的PLC,還開(kāi)發(fā)有NC單元,或運(yùn)動(dòng)單元,可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制。運(yùn)動(dòng)單元還可實(shí)現(xiàn)曲線(xiàn)插補(bǔ),可控制曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。所以,若PLC配置了這種單元,則*可以用NC的辦法,進(jìn)行數(shù)字量的控制。
新開(kāi)發(fā)的運(yùn)動(dòng)單元,甚至還發(fā)行了NC技術(shù)的編程語(yǔ)言,為更好地用PLC進(jìn)行數(shù)字控制提供了方便。
3.4用于數(shù)據(jù)采集
隨著PLC技術(shù)的發(fā)展,其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)越來(lái)越大。如德維森公司的PLC,其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)(DM區(qū))可達(dá)到9999個(gè)字。這樣龐大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū),可以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)采集可以用計(jì)數(shù)器,累計(jì)記錄采集到的脈沖數(shù),并定時(shí)地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。
數(shù)據(jù)采集也可用A/D單元,當(dāng)模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后,再定時(shí)地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。
PLC還可配置上小型打印機(jī),定期把DM區(qū)的數(shù)據(jù)打出來(lái)。
PLC也可與計(jì)算機(jī)通訊,由計(jì)算機(jī)把DM區(qū)的數(shù)據(jù)讀出,并由計(jì)算機(jī)再對(duì)這些數(shù)據(jù)作處理。這時(shí),PLC即成為計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)終端。
電力用戶(hù)曾使用PLC,用以實(shí)時(shí)記錄用戶(hù)用電情況,以實(shí)現(xiàn)不同用電時(shí)間、不同計(jì)價(jià)的收費(fèi)辦法,鼓勵(lì)用戶(hù)在用電低谷時(shí)多用電,達(dá)到合理用電與節(jié)約用電的目的。
3.5用于信號(hào)監(jiān)控
PLC自檢信號(hào)很多,內(nèi)部器件也很多,多數(shù)使用者未充分發(fā)揮其作用。
其實(shí),*可利用它進(jìn)行PLC自身工作的監(jiān)控,或?qū)刂茖?duì)象進(jìn)行監(jiān)控。
這里介紹一種用PLC定時(shí)器作看門(mén)狗,對(duì)控制對(duì)象工作情況進(jìn)行監(jiān)控的思路。
如用PLC控制某運(yùn)動(dòng)部件動(dòng)作,看施加控制后動(dòng)作進(jìn)行了沒(méi)有,可用看門(mén)狗辦法實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。具體作法是在施加控制的同時(shí),令看門(mén)狗定時(shí)器計(jì)時(shí)。如在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)動(dòng)作完成,即定時(shí)器未超過(guò)警戒值的情況下,已收到動(dòng)作完成信號(hào),則說(shuō)明控制對(duì)象工作正常,無(wú)需報(bào)警。
若超時(shí),說(shuō)明不正常,可作相應(yīng)處理。
如果控制對(duì)象的各重要控制環(huán)節(jié),都用這樣一些看門(mén)狗"看"著,那系統(tǒng)的工作將了如指掌,出現(xiàn)了問(wèn)題,卡在什么環(huán)節(jié)上也很好查找。
還有其它一些監(jiān)控工作可做。對(duì)一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng),特別是自動(dòng)控制系統(tǒng),監(jiān)控以至進(jìn)一步能自診斷是非常必要的。它可減少系統(tǒng)的故障,出了故障也好查找,可提高累計(jì)平均*運(yùn)行時(shí)間,降低故障修復(fù)時(shí)間,提高系統(tǒng)的可靠性。
3.6用于聯(lián)網(wǎng)、通訊
PLC聯(lián)網(wǎng)、通訊能力很強(qiáng),不斷有新的聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)推出。
PLC可與個(gè)人計(jì)算機(jī)相連接進(jìn)行通訊,可用計(jì)算機(jī)參與編程及對(duì)PLC進(jìn)行控制的管理,使PLC用起來(lái)更方便。
為了充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的作用,可實(shí)行一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制與管理多臺(tái)PLC,多的可達(dá)32臺(tái)。也可一臺(tái)PLC與兩臺(tái)或更多的計(jì)算機(jī)通訊,交換信息,以實(shí)現(xiàn)多地對(duì)PLC控制系統(tǒng)的監(jiān)控。
PLC與PLC也可通訊。可一對(duì)一PLC通訊??蓭讉€(gè)PLC通訊??啥嗟綆资?、幾百。
PLC與智能儀表、智能執(zhí)行裝置(如變頻器),也可聯(lián)網(wǎng)通訊,交換數(shù)據(jù),相互操作。
可聯(lián)接成遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),系統(tǒng)范圍面可大到10公里或更大。
可組成局部網(wǎng),不僅PLC,而且高檔計(jì)算機(jī)、各種智能裝置也都可進(jìn)網(wǎng)。可用總線(xiàn)網(wǎng),也可用環(huán)形網(wǎng)。網(wǎng)還可套網(wǎng)。網(wǎng)與網(wǎng)還可橋接。聯(lián)網(wǎng)可把成千上萬(wàn)的PLC、計(jì)算機(jī)、智能裝置組織在一個(gè)網(wǎng)中。
網(wǎng)間的結(jié)點(diǎn)可直接或間接地通訊、交換信息。
聯(lián)網(wǎng)、通訊,正適應(yīng)了當(dāng)今計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)及智能化工廠發(fā)展的需要。它可使工業(yè)控制從點(diǎn)(Point)、到線(xiàn)((Line)再到面(Aero),使設(shè)備級(jí)的控制、生產(chǎn)線(xiàn)的控制、工廠管理層的控制連成一個(gè)整體,進(jìn)而可創(chuàng)造更高的效益。這個(gè)無(wú)限美好的前景,已越來(lái)越清楚地展現(xiàn)在我們這一代人的面前。
以上幾點(diǎn)應(yīng)用是著重從質(zhì)上講的。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(gè)設(shè)備,甚至一個(gè)部件,一個(gè)站點(diǎn);大的可控制多臺(tái)設(shè)備,一條生產(chǎn)線(xiàn),以至于整個(gè)工廠??梢哉f(shuō),工業(yè)控制的大小場(chǎng)合,都離不開(kāi)PLC。
一般講,工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程可分為兩種類(lèi)型;連續(xù)型生產(chǎn)過(guò)程(如化學(xué)工業(yè))及非連續(xù)型,即離散型生產(chǎn)過(guò)程(如機(jī)械制造業(yè))。前者生產(chǎn)對(duì)象是連續(xù)的,分不出件的;后者為離散的,一件件的。由于PLC有上述幾個(gè)方面的應(yīng)用,而且,控制的規(guī)模又可大、可小,所以,這兩種類(lèi)型的生產(chǎn)過(guò)程都有其用武之地。
事實(shí)上,PLC已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。從行業(yè)看,冶金、機(jī)械、化工、輕工、食品、建材等等,幾乎沒(méi)有不用到它的。不僅工業(yè)生產(chǎn)用它,一些非工業(yè)過(guò)程,如樓宇自動(dòng)化、電梯控制也用到它。農(nóng)業(yè)的大棚環(huán)境參數(shù)調(diào)控,水利灌溉也用到它。
PLC能有上述幾個(gè)范圍廣泛的應(yīng)用,是PLC自身特點(diǎn)決定的,也是PLC技術(shù)不斷完善的結(jié)果。
PLC的基本類(lèi)型
可編程控制器類(lèi)型很多,可從不同的角度進(jìn)行分類(lèi):
4.1按控制規(guī)模分
控制規(guī)模主要指控制開(kāi)關(guān)量的入、出點(diǎn)數(shù)及控制模擬量的模入、模出,或兩者兼而有之(閉路系統(tǒng))的路數(shù)。但主要以開(kāi)關(guān)量計(jì)。模擬量的路數(shù)可折算成開(kāi)關(guān)量的點(diǎn),大致一路相當(dāng)于8~16點(diǎn)。
依這個(gè)點(diǎn)數(shù),PLC大致可分為微型機(jī)、小型機(jī)、中型機(jī)及大型機(jī)、超大型機(jī)。
微型機(jī)控制點(diǎn)僅幾十點(diǎn),如德維森公司的V80系列PLC本體從16點(diǎn)到40點(diǎn),OMRON公司的CPM1A系列PLC,西門(mén)子的Logo僅10點(diǎn)。
小型機(jī)控制點(diǎn)可達(dá)100多點(diǎn)。如如德維森公司的V80系列PLC可擴(kuò)展到256點(diǎn),OMRON公司的C60P可達(dá)148點(diǎn),CQM1達(dá)256點(diǎn)。德國(guó)西門(mén)子公司的S7-200機(jī)可達(dá)64點(diǎn)。
中型機(jī)控制點(diǎn)數(shù)可達(dá)近500點(diǎn),以至于千點(diǎn)。如德維森公司的PPC11系列可擴(kuò)展到1024點(diǎn),OMRON公司C200H機(jī)普通配置多可達(dá)700多點(diǎn),C200Ha機(jī)則可達(dá)1000多點(diǎn)。德國(guó)西門(mén)子公司的S7300機(jī)多可達(dá)512點(diǎn)。
大型機(jī):控制點(diǎn)數(shù)一般在1000點(diǎn)以上。如如德維森公司的PPC22系列可擴(kuò)展到2048點(diǎn),OMRON公司的C1000H、CV1000,當(dāng)?shù)嘏渲每蛇_(dá)1024點(diǎn)。C2000H、CV2000當(dāng)?shù)嘏渲每蛇_(dá)2048點(diǎn)。
超大型機(jī):控制點(diǎn)數(shù)可達(dá)萬(wàn)點(diǎn),以至于幾萬(wàn)點(diǎn)。如美國(guó)GE公司的90-70機(jī),其點(diǎn)數(shù)可達(dá)24000點(diǎn),另外還可有8000路的模擬量。再如美國(guó)*康公司的PC-E984--785機(jī),其開(kāi)關(guān)量具總數(shù)為32k(32768),模擬量有2048路。西門(mén)子的SS-115U-CPU945,其開(kāi)關(guān)量總點(diǎn)數(shù)可達(dá)8k,另外還可有512路模擬量。等等。
以上這種劃分是不嚴(yán)格的,只是大致的,目的是便于系統(tǒng)的配置及使用。
一般講,根據(jù)實(shí)際的I/O點(diǎn)數(shù),凡落在上述不同范圍者,選用相應(yīng)的機(jī)型,性能價(jià)格比必然要高;相反,肯定要差些。
自然,也有特殊情況。如控制點(diǎn)數(shù)不是非常之多,不是非用大型機(jī)不可,但因大型機(jī)的特殊控制單元多,可進(jìn)行熱備配置,因而采用了大型機(jī)。
4.2按結(jié)構(gòu)劃分
PLC可分為箱體式及模塊式兩大類(lèi)。微型機(jī)、小型機(jī)多為箱體式的,但從發(fā)展趨勢(shì)看,小型機(jī)也逐漸發(fā)展成模塊式的了。如OMRON公司,原來(lái)小型機(jī)都是箱體式,現(xiàn)在的CQM1則為模塊式的。
箱體的PLC把電源、CPU、內(nèi)存、I/O系統(tǒng)都集成在一個(gè)小箱體內(nèi)。一個(gè)主機(jī)箱體就是一臺(tái)完整的PLC,就可用以實(shí)現(xiàn)控制。控制點(diǎn)數(shù)不符需要,可再接擴(kuò)展箱體,由主箱體及若干擴(kuò)展箱體組成較大的系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)對(duì)較多點(diǎn)數(shù)的控制。
模塊式的PLC是按功能分成若干模塊,如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。大型機(jī)的模塊功能更單一一些,因而模塊的種類(lèi)也相對(duì)多些。這也可說(shuō)是趨勢(shì)。目前一些中型機(jī),其模塊的功能也趨于單一,種類(lèi)也在增鄉(xiāng)。如同樣OMRON公司C20系列PLC,H機(jī)的CPU單元就含有電源,而Ha機(jī)則把電源分出,有單獨(dú)的電源模塊。
模塊功能更單一、品種更多,可便于系統(tǒng)配置,使PLC更能物盡其用,達(dá)到更高的使用效益。
由模塊聯(lián)結(jié)成系統(tǒng)有三種方法:
①無(wú)底板,靠模塊間接口直接相聯(lián),然后再固定到相應(yīng)導(dǎo)軌上。德維森公司的V80系列PLC就是這種結(jié)構(gòu),比較緊湊。
②有底板,所有模塊都固定在底板上。如德維森公司的PPC11、PPC22和PPC31系列PLC,OMRON公司的C200Ha機(jī),CV2000等中、大型機(jī)就是這種結(jié)構(gòu)。它比較牢固,但底板的槽數(shù)是固定的,如3、5、8、10槽等等。槽數(shù)與實(shí)際的模塊數(shù)不一定相等,配置時(shí)難免有空槽。這既浪費(fèi),又多占空間,還得占空單元把多余的槽作*。
③用機(jī)架代替底板,所有模塊都固定在機(jī)架上。這種結(jié)構(gòu)比底板式的復(fù)雜,但更牢靠。一些特大型的PLC用的多為這種結(jié)構(gòu)。
4.3按生產(chǎn)廠家分
目前生產(chǎn)PLC的廠家較多。但能配套生產(chǎn),大、中、小、微型均能生產(chǎn)的不算太多。較有影響的,在中國(guó)市場(chǎng)占有較大份額的公司有:
德國(guó)西門(mén)子公司:它有S5系列的產(chǎn)品。有S5-95U、100U、115U、135U及155U。135U、155U為大型機(jī),控制點(diǎn)數(shù)可達(dá)6000多點(diǎn),模擬量可達(dá)300多路。近還推出S7系列機(jī),有S7-200(小型)、S7-300(中型)及S7-400機(jī)(大型)。性能比S5大有提高。