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可編程控制器的特點(diǎn)有哪些

2020-10-09
來(lái)源:電子發(fā)燒友
關(guān)鍵詞: 繼電器 PLC

  可編程控制器使用較多,因此可編程控制器具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)于可編程控制器,大家或多或少有所耳聞,但大家未必知曉可編程控制器的幾大特點(diǎn)。本文中,小編將對(duì)可編程控制器的四大特點(diǎn)予以介紹。如果你對(duì)可編程控制器具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

  一、功能豐富

  可編程控制器的功能非常豐富。這主要與它具有豐富的處理信息的指令系統(tǒng)及存儲(chǔ)信息的內(nèi)部器件有關(guān)。

  它的指令多達(dá)幾十條、幾百條,可進(jìn)行各式各樣的邏輯問(wèn)題的處理,還可進(jìn)行各種類型數(shù)據(jù)的運(yùn)算。凡普通計(jì)算機(jī)能做到的,它也都可作到。

  它的內(nèi)部種種繼電器,相當(dāng)于中間繼電器,數(shù)量更多。內(nèi)存中一個(gè)位就可作為一個(gè)中間繼電器,怎么不多!

  它的計(jì)數(shù)器、定時(shí)器也很多,是繼電電路所望塵莫及的。小小的箱體或模塊,其內(nèi)部定時(shí)器、計(jì)數(shù)器可達(dá)成百、成千。這也是因?yàn)橹灰脙?nèi)存中的一個(gè)字,再加一些標(biāo)志位,即可成為定時(shí)器、計(jì)數(shù)器,所以才那么多。

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  而且,這些內(nèi)部器件還可設(shè)置成丟電保持的,或丟電不保持的,即上電后予以清零的。以滿足不同的使用要求。這些也是繼電器件所難以做到的。

  它的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)還可用以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù),幾百、幾千、幾萬(wàn)字的信息都可以存,而且,掉電后還不丟失。

  可編程控制器還有豐富的外部設(shè)備,可建立友好的人機(jī)界面,以進(jìn)行信息交換??伤腿氤绦颍腿霐?shù)據(jù),可讀出程序,讀出數(shù)據(jù)。而且讀、寫(xiě)時(shí)可在圖文并茂的畫(huà)面上進(jìn)行。數(shù)據(jù)讀出后,可轉(zhuǎn)儲(chǔ),可打印。數(shù)據(jù)送入可鍵入,可以讀卡入,等等。

  可編程控制器還具有通訊接口,可與計(jì)算機(jī)鏈接或聯(lián)網(wǎng),與計(jì)算機(jī)交換信息。自身也可聯(lián)網(wǎng),以形成單機(jī)所不能有的更大的、地域更廣的控制系統(tǒng)。

  可編程控制器還有強(qiáng)大的自檢功能,可進(jìn)行自診斷。其結(jié)果可自動(dòng)記錄。這為它的維修增加了透明度,提供了方便。

  豐富的功能為可編程控制器的廣泛應(yīng)用提供了可能;同時(shí),也為工業(yè)系統(tǒng)的自動(dòng)化、遠(yuǎn)動(dòng)化及其控制的智能化創(chuàng)造了條件。

  像可編程控制器這樣集豐富功能于一身,是別的電控制器所沒(méi)有的;更是傳統(tǒng)的繼電控制電路所無(wú)法比擬的。

  二、使用方便

  用可編程控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制是非常方便的。這是因?yàn)椋菏紫瓤删幊炭刂破骺刂七壿嫷慕⑹浅绦?,用程序代替硬件接線。編程序比接線,更改程序比更改接線,當(dāng)然要方便得多!

  其次可編程控制器的硬件是高度集成化的,已集成為種種小型化的模塊。而且,這些模塊是配套的,已實(shí)現(xiàn)了系列化與規(guī)格化。種種控制系統(tǒng)所需的模塊,可編程控制器廠家多有現(xiàn)貨供應(yīng),市場(chǎng)上即可購(gòu)得。所以,硬件系統(tǒng)配置與建造也非常方便。

  正因如此,用可編程序控制器才有這個(gè)“可”字。對(duì)軟件講,它的程序可編,也不難編。對(duì)硬件講,它的配置可變,而且也易于變。

  具體地講,可編程控制器有五個(gè)方面的方便:

  (1)配置方便:可接控制系統(tǒng)的需要確定要使用哪家的可編程控制器,那種類型的,用什么模塊,要多少模塊,確定后,到市場(chǎng)上定貨購(gòu)買即可。

 ?。?)安裝方便:可編程控制器硬件安裝簡(jiǎn)單,組裝容易。外部接線有接線器,接線簡(jiǎn)單,而且一次接好后,更換模塊時(shí),把接線器安裝到新模塊上即可,都不必再接線。內(nèi)部什么線都不要接,只要作些必要的DIP開(kāi)關(guān)設(shè)定或軟件設(shè)定,以及編制好用戶程序就可工作。

  (3)編程方便:可編程控制器內(nèi)部雖然沒(méi)有什么實(shí)際的繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器,但它通過(guò)程序(軟件)與系統(tǒng)內(nèi)存,這些器件卻實(shí)實(shí)在在地存在著。其數(shù)量之多是繼電器控制系統(tǒng)難以想象的。即使是小型的可編程控制器,內(nèi)部繼電器數(shù)都可以千計(jì),時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)也以百計(jì)。而且,這些繼電器的接點(diǎn)可無(wú)限次地使用??删幊炭刂破鲀?nèi)部邏輯器件之多,用戶用起來(lái)已不感到有什么限制。唯一考慮的只是入出點(diǎn)。而這個(gè)內(nèi)部入出點(diǎn)即使用得再多,也無(wú)關(guān)緊要。大型可編程控制器的控制點(diǎn)數(shù)可達(dá)萬(wàn)點(diǎn)以上,哪有那么大的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)?若實(shí)在不夠,還可聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行控制,不受什么限制??删幊炭刂破鞯闹噶钕到y(tǒng)也非常豐富,可毫不困難地實(shí)現(xiàn)種種開(kāi)關(guān)量,以及模擬量的控制。可編程控制器還有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū),可存儲(chǔ)控制過(guò)程的所有要保存的信息。……總之,由于可編程控制器功能之強(qiáng),發(fā)揮其在控制系統(tǒng)的作用,所受的限制已不是可編程控制器本身,而是人們的想象力,或與其配套的其它硬件設(shè)施了。

  可編程控制器的外設(shè)很豐富,編程器種類很多,用起來(lái)都較方便,還有數(shù)據(jù)監(jiān)控器,可監(jiān)控可編程控制器的工作。使用可編程控制器的軟件也很多,不僅可用類似于繼電電路設(shè)計(jì)的梯形圖語(yǔ)言,有的還可用BASIC語(yǔ)言、C語(yǔ)言,以至于自然語(yǔ)言。這些也為可編程控制器編程提供了方便。

  可編程控制器的程序也便于存儲(chǔ)、移植及再使用。某定型產(chǎn)品用的可編程控制器的程序完善之后,凡這種產(chǎn)品都可使用。生產(chǎn)一臺(tái),拷貝一份即可。這比起繼電器電路臺(tái)臺(tái)設(shè)備都要接線、調(diào)試,要省事及簡(jiǎn)單得多。

  (4)維修方便:這是因?yàn)椋?/p>

 ?、倏删幊炭刂破鞴ぷ骺煽?,出現(xiàn)故障的情況不多,這大大減輕了維修的工作量。這在講述可編程控制器的第三個(gè)特點(diǎn)時(shí),還將進(jìn)一步介紹。

 ?、诩词箍删幊炭刂破鞒霈F(xiàn)故障,維修也很方便。這是因?yàn)榭删幊炭刂破鞫荚O(shè)有很多故障提示信號(hào),如可編程控制器支持內(nèi)存保持?jǐn)?shù)據(jù)的電池電壓不足,相應(yīng)的就有電壓低信號(hào)指示。而且,可編程控制器本身還可作故障情況記錄。所以,可編程控制器出了故障,很易診斷。同時(shí),診斷出故障后排故也很簡(jiǎn)單??砂茨K排故,而模塊的備件市場(chǎng)可以買到,進(jìn)行簡(jiǎn)單的更換就可以。至于軟件,調(diào)試好后不會(huì)出故障,再多只要依據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整,使之完善就是了。

  (5)改用方便:可編程控制器用于某設(shè)備,若這個(gè)設(shè)備不再使用了,其所用的可編程控制器還可給別的設(shè)備使用,只要改編一下程序,就可辦到。如果原設(shè)備與新設(shè)備差別較大,它的一些模塊還可重用。

  三、工作可靠

  用可編程控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制是非??煽康?。這是因?yàn)榭删幊炭刂破髟谟布c軟件兩個(gè)方面都采取了很多措施,確保它能可靠工作。事實(shí)上,如果可編程控制器工作不可靠,就無(wú)法在工業(yè)環(huán)境下運(yùn)用,也就不成其為可編程控制器了。

 ?。?)在硬件方面:

  可編程控制器的輸入輸出電路與內(nèi)部CPU是電隔離。其信息靠光耦器件或電磁器件傳遞。而且,CPU板還有抗電磁干擾的屏蔽措施。故可確??删幊炭刂破鞒绦虻倪\(yùn)行不受外界的電與磁干擾,能正常地工作。

  可編程控制器使用的元器件多為無(wú)觸點(diǎn)的,而且為高度集成的,數(shù)量并不太多,也為其可靠工作提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

  在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造工藝上,為使可編程控制器能安全可靠地工作,也采取了很多措施,可確保可編程控制器耐振動(dòng)、耐沖擊。使用環(huán)境溫度可高達(dá)攝氏50多度,有的可編程控制器可高達(dá)80——90度。

  有的可編程控制器的模塊可熱備,一個(gè)主機(jī)工作,另一個(gè)主機(jī)也運(yùn)轉(zhuǎn),但不參與控制,僅作備份。一旦工作主機(jī)出現(xiàn)故障,熱備的可自動(dòng)接替其工作。

  還有更進(jìn)一步冗余的,采用三取一的設(shè)計(jì),CPU、I/O模塊、電源模塊都冗余或其中的部分冗余。三套同時(shí)工作,最終輸出取決于三者中的多數(shù)決定的結(jié)果。這可使系統(tǒng)出故障的機(jī)率幾乎為零,做到萬(wàn)無(wú)一失。當(dāng)然,這樣的系統(tǒng)成本是很高的,只用于特別重要的場(chǎng)合,如鐵路車站的道叉控制系統(tǒng)。

  (2)軟件方面:

  可編程控制器的工作方式為掃描加中斷,這既可保證它能有序地工作,避免繼電控制系統(tǒng)常出現(xiàn)的“冒險(xiǎn)競(jìng)爭(zhēng)”,其控制結(jié)果總是確定的;而且又能應(yīng)急處理急于處理的控制,保證了可編程控制器對(duì)應(yīng)急情況的及時(shí)響應(yīng),使可編程控制器能可靠地工作。

  為監(jiān)控可編程控制器運(yùn)行程序是否正常,可編程控制器系統(tǒng)都設(shè)置了“看門(mén)狗”(Watchingdog)監(jiān)控程序。運(yùn)行用戶程序開(kāi)始時(shí),先清“看門(mén)狗”定時(shí)器,并開(kāi)始計(jì)時(shí)。當(dāng)用戶程序一個(gè)循環(huán)運(yùn)行完了,則查看定時(shí)器的計(jì)時(shí)值。若超時(shí)(一般不超過(guò)100ms),則報(bào)警。嚴(yán)重超時(shí),還可使可編程控制器停止工作。用戶可依報(bào)警信號(hào)采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。定時(shí)器的計(jì)時(shí)值若不超時(shí),則重復(fù)起始的過(guò)程,可編程控制器將正常工作。顯然,有了這個(gè)“看門(mén)狗”監(jiān)控程序,可保證可編程控制器用戶程序的正常運(yùn)行,可避免出現(xiàn)“死循環(huán)”而影響其工作的可靠性。

  可編程控制器還有很多防止及檢測(cè)故障的指令,以產(chǎn)生各重要模塊工作正常與否的提示信號(hào)??赏ㄟ^(guò)編制相應(yīng)的用戶程序,對(duì)可編程控制器的工作狀況,以及可編程控制器所控制的系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控,以確保其可靠工作。

  可編程控制器每次上電后,還都要運(yùn)行自檢程序及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化。這是系統(tǒng)程序配置了的,用戶可不干預(yù)。出現(xiàn)故障時(shí)有相應(yīng)的出錯(cuò)信號(hào)提示。

  正是可編程控制器在軟、硬件諸方面有強(qiáng)有力的可靠性措施,才確保了可編程控制器具有可靠工作的特點(diǎn)。它的平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)幾萬(wàn)小時(shí)以上;出了故障平均修復(fù)時(shí)間也很短,幾小時(shí)以至于幾分鐘即可。

  曾有人做過(guò)為什么要使用可編程控制器的問(wèn)卷調(diào)查。在回答中,多數(shù)用戶把可編程控制器工作可靠作為選用它的主要原因,即把可編程控制器能可靠工作,作為它的首選指標(biāo)。

  四、經(jīng)濟(jì)合算

  高新技術(shù)的使用必將帶來(lái)巨大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益,這是科技是第一生產(chǎn)力的體現(xiàn),也是高新技術(shù)生命力之所在。可編程控制器也是如此。

  盡管使用可編程控制器首次投資要大些,但從全面及長(zhǎng)遠(yuǎn)看,使用可編程控制器還是經(jīng)濟(jì)的。這是因?yàn)椋?/p>

  使用可編程控制器的投資雖大,但它的體積小、所占空間小,輔助設(shè)施的投入少;使用時(shí)省電,運(yùn)行費(fèi)少;工作可靠,停工損失少;維修簡(jiǎn)單,維修費(fèi)少;還可再次使用以及能帶來(lái)附加價(jià)值等等,從中可得更大的回報(bào)。所以,在多數(shù)情況下,它的效益是可觀的。


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