作者:呂偉甲   發(fā)布時(shí)間:2017/1/18 11:31:46   瀏覽次數(shù):2510

可編程控制器作為一款數(shù)字運(yùn)算操作的控制系統(tǒng)，是專門在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)?？删幊炭刂破鞑捎每梢跃幹瞥绦虻拇鎯?chǔ)器，用來在執(zhí)行存儲(chǔ)邏輯運(yùn)算和順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字或模擬的輸入(I)和輸出(O)接口，控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。

(—)可編程控制器的一般特點(diǎn)

可編程控制器的種類千差萬別，為了在惡劣的工業(yè)環(huán)境中使用，它們卻有許多共同的特點(diǎn)。

1 抗干擾能力強(qiáng)，可靠性極高

工業(yè)生產(chǎn)對電器控制設(shè)備的可靠行的要求非常高，需具有很強(qiáng)的抗干擾能力強(qiáng)，能在很惡劣的環(huán)境下（如溫度高 、 濕度大 、 金屬粉塵多、距離高壓設(shè)備近、有較強(qiáng)的高頻電磁干擾等）長期連續(xù)可靠地工作，平均無故障時(shí)間(MTBF)長，故障修復(fù)時(shí)間短。能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境?？梢哉f，沒有任何一種工業(yè)控制設(shè)備能夠達(dá)到可編程控制器的可靠性。

2編程方便

可編程控制器的設(shè)計(jì)是面向工業(yè)企業(yè)中一般電氣工程計(jì)算人員的。它采用易與理解和掌握的梯形圖語言，以及面向工業(yè)控制的簡單指令。梯形圖語言繼承了傳統(tǒng)繼電器控制線路的表達(dá)型式（如線圈、觸點(diǎn)、動(dòng)合、動(dòng)斷），考慮到工業(yè)中的電氣技術(shù)人員的看圖習(xí)慣和微機(jī)應(yīng)用水平，形象、直觀，簡單、易學(xué)。小型可編程控制器，不需專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)，只需幾天甚至幾小時(shí)的培訓(xùn)，掌握編程方法。使用可編程控制器深受電氣工程技術(shù)人員歡迎。

3使用方便

歐姆龍產(chǎn)品系列化和模板化，配有品種齊全的各種軟件，用戶可靈活組合成各種規(guī)模和要求不同的控制系統(tǒng)，并且 在可編程控制器運(yùn)行過程中，可編程控制器的面板上（或顯示器上）可顯示生產(chǎn)過程中用戶感興趣的各種狀態(tài)和數(shù)據(jù)，使操作人員做到心中有數(shù)，在出現(xiàn)故障甚至發(fā)生故時(shí)，能及時(shí)處理。

4維護(hù)方便

可編程控制器的控制程序可通過編程輸入到可編程控制器的用戶程序存儲(chǔ)器中。編程器可對可編程控制器控制程序進(jìn)行寫入、讀出、檢測、修改，可對可編程控制器的工作進(jìn)行監(jiān)控，使得可編程控制器的操作及維護(hù)都很方便?？删幊炭刂破饔泻軓?qiáng)的自診斷能力，可隨時(shí)檢查出自身的故障，顯示給操作人員，如FO通道的狀態(tài)、RAM的后備電池的狀態(tài)、數(shù)據(jù)通信的異常、可編程控制器主機(jī)或外部的輸入裝置及執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，操作人員能迅速檢查、判斷故障原因，確定故障位置，采取迅速有效的措施。如果是可編程控制器本身故障，在維修時(shí)只需更換插入式模板或其他易損件即可完成。

5設(shè)計(jì)、 施工、 調(diào)試周期短

用可編程控制器完成一項(xiàng)控制工程時(shí)，硬、軟件齊全，設(shè)計(jì)和施工可同時(shí)進(jìn)行用軟件編程取代繼電器硬接線實(shí)現(xiàn)控制功能，使得控制柜的設(shè)計(jì)及安裝接線工作量大為減少，縮短了施工周期。同時(shí)，用戶程序大都可以在試驗(yàn)室模擬調(diào)試，模擬調(diào)試好后再將可編程控制器控制系統(tǒng)在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行聯(lián)機(jī)統(tǒng)調(diào)，使得調(diào)試方便、快捷、安全，大大縮短設(shè)計(jì)和投運(yùn)周期。

6易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化

可編程控制器的結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，可靠性高，抗振防潮和耐熱能力強(qiáng)，使之易于安裝在機(jī)器設(shè)備內(nèi)部。

（二）可編程控制器的主要用途

可編程控制器采用微電子技術(shù)來完成各種控制功能，在現(xiàn)場的輸入信號作用下，按照預(yù)先輸入的程序，控制現(xiàn)場的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，按照一定規(guī)律進(jìn)行動(dòng)作。其主要功能如下。

1 順序邏輯控制 這是可編程控制器最基本 最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，用來取代繼電器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)邏輯控制和順序控制。它即可用于單機(jī)控制或多機(jī)控制又可用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制?？删幊炭刂破鞲鶕?jù)操作按鈕、限位開關(guān)及其他現(xiàn)場給出的指令信號，控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行相應(yīng)的操作。

2 運(yùn)動(dòng)控制

在機(jī)械加工行業(yè)，可編程控制器與計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）集成在一起，完成機(jī)床的 運(yùn)動(dòng)控制。很多可編程控制器制造廠家已提供了拖動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸的位置控制模板。在多數(shù)情況下，可編程控制器把描述目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)送給模板，模板移動(dòng)一軸或數(shù)軸到目標(biāo)位置。當(dāng)每個(gè)軸移動(dòng)時(shí)，位置控制模板保持適當(dāng)?shù)乃俣群图铀俣?，確保運(yùn)動(dòng)平滑。目前已用于控制無心磨削、沖壓、復(fù)雜零件分段沖裁、滾削、磨消應(yīng)用當(dāng)中。

2 定時(shí)控制

可編程控制器為用戶提供了一定數(shù)量的定時(shí)器，設(shè)置了定時(shí)器指令可按一定方式進(jìn)行定時(shí)時(shí)間的擴(kuò)展。定時(shí)精度高，定時(shí)設(shè)定方便、靈活?？删幊炭刂破鬟€提供了高精度的時(shí)鐘脈沖，用于準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)控制。

4記數(shù)控制 可編程控制器為用戶提供的記數(shù)器分為普通記數(shù)器，可逆記數(shù)器(增減計(jì)數(shù)器)、高速計(jì)數(shù) 器等，用來完成不同用途的記數(shù)控制命令。計(jì)數(shù)器值等于計(jì)數(shù)器設(shè)定值，或在某一數(shù)值范圍時(shí)，發(fā)出控制命令。

5 步進(jìn)控制 可編程控制器為用戶提供了一定數(shù)量的移位寄存器，用移位寄存器可方便地完成步進(jìn)控制功能。在一道工序完成之后，自動(dòng)進(jìn)行下一道工序。一個(gè)工作周期結(jié)束后，自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)工作周期。

6 數(shù)據(jù)處理

大部分可編程控制器都具有不同程度的數(shù)據(jù)處理功能

7 模、數(shù)和數(shù)、模轉(zhuǎn)換、 在過程控制或閉環(huán)控制系統(tǒng)中，存在溫度、壓力、流量、速度位移、電流、電壓 等連續(xù)變化的物理量。過去，可編程控制器用于邏輯控制，對于這些物理量的控制主要靠儀表控制或分布式系統(tǒng)DCS。目前，大、中型可編程控制器都具有物理處理功能，很多小型可編程控制器也具有物理量處理功能，編程和使用都很方便。

8通信及聯(lián)網(wǎng) 大都分可編程控制器都具備通信能力，能夠?qū)崿F(xiàn)可編程控制器與計(jì)算機(jī)，可編程控制器與可編程控制器之間的通信。通過這些通信技術(shù)，使可編程控制器更容易構(gòu)成工廠自動(dòng)化系統(tǒng)。也可與打印機(jī)、監(jiān)視器等外部設(shè)備相連，記錄和監(jiān)視有關(guān)數(shù)據(jù)。

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