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入門:什么是PLC控制系統(tǒng)?安全PLC與普通PLC有什么區(qū)別?

2022-09-12
來(lái)源:21ic電子網(wǎng)
關(guān)鍵詞: PLC 控制系統(tǒng)

  PLC也就是可編程邏輯控制器,可以說(shuō),PLC在工業(yè)領(lǐng)域的地位非常之高。為增進(jìn)大家對(duì)PLC的認(rèn)識(shí),本文將基于兩點(diǎn)介紹PLC:1.什么是PLC控制系統(tǒng),2.安全PLC和普通PLC有什么區(qū)別?如果你對(duì)PLC具有興趣,不妨和小編一起繼續(xù)往下閱讀哦。

  一、什么是plc控制系統(tǒng)?

  自二十世紀(jì)六十年代美國(guó)推出可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來(lái),PLC得到了快速發(fā)展,在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí),PLC的功能也不斷完善。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高,PLC在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運(yùn)動(dòng)控制等功能。今天的PLC不再局限于邏輯控制,在運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。

  作為離散控的制的首選產(chǎn)品,PLC在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展,世界范圍內(nèi)的PLC年增長(zhǎng)率保持為20%~30%。隨著工廠自動(dòng)化程度的不斷提高和PLC市場(chǎng)容量基數(shù)的不斷擴(kuò)大,近年來(lái)PLC在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的增長(zhǎng)速度放緩。但是,在中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家PLC的增長(zhǎng)十分迅速。綜合相關(guān)資料,2004年全球PLC的銷售收入為100億美元左右,在自動(dòng)化領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的位置。

  PLC是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來(lái)的,二十世紀(jì)七十年代的PLC只有開關(guān)量邏輯控制,首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。它以存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令;并通過(guò)數(shù)字輸入和輸出操作,來(lái)控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過(guò)程的工藝要求,并事先存入PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中。運(yùn)行時(shí)按存儲(chǔ)程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行,以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內(nèi)有指示程序步存儲(chǔ)地址的程序計(jì)數(shù)器,在程序運(yùn)行過(guò)程中,每執(zhí)行一步該計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1,程序從起始步(步序號(hào)為零)起依次執(zhí)行到最終步(通常為END指令),然后再返回起始步循環(huán)運(yùn)算。PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時(shí)間稱為一個(gè)掃描周期。不同型號(hào)的PLC,循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。PLC用梯形圖編程,在解算邏輯方面,表現(xiàn)出快速的優(yōu)點(diǎn),在微秒量級(jí),解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當(dāng)成開關(guān)量來(lái)處理,16位(也有32位的)為一個(gè)模擬量。大型PLC使用另外一個(gè)CPU來(lái)完成模擬量的運(yùn)算。把計(jì)算結(jié)果送給PLC的控制器。

  近10年來(lái),隨著PLC價(jià)格的不斷降低和用戶需求的不斷擴(kuò)大,越來(lái)越多的中小設(shè)備開始采用PLC進(jìn)行控制,PLC在我國(guó)的應(yīng)用增長(zhǎng)十分迅速。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和基礎(chǔ)自動(dòng)化水平的不斷提高,今后一段時(shí)期內(nèi)PLC在我國(guó)仍將保持高速增長(zhǎng)勢(shì)頭。

  通用PLC應(yīng)用于專用設(shè)備時(shí)可以認(rèn)為它就是一個(gè)嵌入式控制器,但PLC相對(duì)一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的穩(wěn)定性。實(shí)際工作中碰到的一些用戶原來(lái)采用嵌入式控制器,現(xiàn)在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器。

  二、安全plc與普通plc的區(qū)別

  1、冗余

  普通PLC內(nèi)部CPU數(shù)量有一個(gè)或者多個(gè),但程序通常是進(jìn)行一個(gè)處理,多個(gè)CPU的功能是把程序中的邏輯運(yùn)算、算數(shù)運(yùn)算、通訊功能等分擔(dān)實(shí)現(xiàn),也就是協(xié)作處理。

  安全PLC內(nèi)部CPU數(shù)量至少兩個(gè)或者多個(gè),兩個(gè)CPU的功能是:分別對(duì)同一個(gè)程序各執(zhí)行一次,然后把記過(guò)放在一起比較,如果結(jié)果一致就會(huì)進(jìn)行輸出,如果不一致則選擇安全的結(jié)果輸出(通常意義上的不輸出或者停機(jī))。

  從上面的分析可以看出,安全PLC的診斷和檢測(cè)比常規(guī)的PLC的檢測(cè)要多很多,所以相對(duì)來(lái)說(shuō)硬件和軟件的設(shè)計(jì)更復(fù)雜。當(dāng)然檢測(cè)和診斷的范圍也更廣范,更細(xì)致。

  2、相異

  安全PLC通常都有兩個(gè)處理器,通常處理器是由兩個(gè)不同廠家進(jìn)行的提供,比如一個(gè)摩托羅拉,一個(gè)因特爾,同時(shí)進(jìn)行解碼和執(zhí)行。這種差異性提供了失效檢測(cè)的下列優(yōu)點(diǎn):

  兩個(gè)可執(zhí)行碼獨(dú)自生成,編譯的差異性使得在代碼生成時(shí)容易檢測(cè)系統(tǒng)失效。

  兩個(gè)生成碼由不同的處理器執(zhí)行,因此CPU能夠在代碼執(zhí)行時(shí),檢測(cè)出系統(tǒng)失效和PLC的隨機(jī)失效。兩個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)器區(qū)用于兩個(gè)處理器,因此CPU能夠檢測(cè)出RAM的隨機(jī)失效,而這在每個(gè)掃描周期的全部RAM檢查時(shí)測(cè)不出來(lái)。

  3、自檢測(cè)

  安全PLC的自檢測(cè)體現(xiàn)在方方面面,包含CPU處理的自檢測(cè),電源監(jiān)視的自檢測(cè),安全輸入輸出點(diǎn)的電路板狀況自檢測(cè)。

  以上便是此次小編帶來(lái)的PLC相關(guān)內(nèi)容,通過(guò)本文,希望大家對(duì)PLC具備一定的了解。如果你喜歡本文,不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦,小編將于后期帶來(lái)更多精彩內(nèi)容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!



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