PLC的工作流程、特點和應用分類
工控機是以計算機技術(shù)為基礎的新型工業(yè)控制設備,而PLC是一種專門為工業(yè)控制設計的數(shù)字運算操作的控制器,由CPU、I/O模塊、電源、內(nèi)存、顯示面板等組成,采用可編程存儲器進行邏輯、順序、數(shù)字運算、計時和計數(shù)等操作,通過數(shù)字或模擬量的輸入輸出控制各種機械設備。
PLC的工作過程可以分為數(shù)據(jù)采集、程序運算和指令輸出三個階段,數(shù)據(jù)采集階段PLC通過掃描的方式讀取數(shù)據(jù)和狀態(tài),并將其存儲在內(nèi)部寄存器;程序運算階段PLC按照從上到下的順序掃描程序,對控制線路進行邏輯運算,通過邏輯運算的結(jié)果刷新數(shù)據(jù)在存儲區(qū)的對應狀態(tài);指令輸出階段將內(nèi)部寄存器中的數(shù)據(jù)和狀態(tài)轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中,經(jīng)過輸出電路驅(qū)動相應的外部設備。
PLC的特點:
1)內(nèi)部電路采用先進的抗干擾技術(shù),可靠性高。
2)軟硬件帶有故障自我診斷功能,出現(xiàn)故障可以發(fā)出警報。
3)配套齊全,具有小、中、大規(guī)模的產(chǎn)品,能夠靈活方便地進行系統(tǒng)配置,組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng),可以用在多種場合,適用性強。
4)結(jié)構(gòu)靈活,操作簡單,接口方便,編程語言通俗易懂,體積小,能耗低。
5)PLC用存儲代替接線,減少外部接線,縮短安裝時間,維護也更加方便。
6)傳輸速度快,質(zhì)量高,帶寬穩(wěn)定,成本低,使用面廣。

PLC的應用分類:
1)模擬量控制:在生產(chǎn)過程中有很多不斷變化的量,比如溫度、濕度、壓力、流速等,使用PLC能夠?qū)崿F(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換。將外部電路的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量傳輸給PLC,將PLC的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量傳輸給外部電路。
2)開關量的邏輯控制:PLC的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相似,可以取代繼電器,實現(xiàn)邏輯控制和順序控制,能夠使用在一到多臺設備中。
3)運動控制模塊:圓形或直線運動的控制,通過脈沖裝置,依靠數(shù)據(jù)處理和運算能力實現(xiàn)運動控制,比如機床傳輸帶、機器人和電梯等。
4)閉環(huán)控制:PID調(diào)節(jié)是閉環(huán)控制中用的最多的控制方法,根據(jù)控制對象的輸出反饋進行校正,當測量出實際與計劃有偏差時,按照標準進行糾正,可以對溫度、流量、壓力等模擬量進行閉環(huán)控制,主要用在化工、鍋爐控制、冶金等場景。
5)數(shù)據(jù)處理:PLC具有數(shù)據(jù)采集、分析和處理的能力,將處理萬的數(shù)據(jù)與存儲器中的參考數(shù)據(jù)進行比較,完成大型設備的控制操作。
6)聯(lián)網(wǎng)通信功能:PLC有豐富的通信接口,聯(lián)網(wǎng)通信功能強,既能完成PLC之間的通信也可以和其他智能設備互相通信。
PLC的發(fā)展面臨著其他工控產(chǎn)品的挑戰(zhàn),沐渥認為未來plc要朝著小型化、集成化發(fā)展,增強運算速度和存儲容量,擴大使用領域,強化通訊能力和網(wǎng)絡化進程,逐步向開放性轉(zhuǎn)變,在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領域發(fā)揮越來越大的作用。