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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
來源:21ic電子網(wǎng)
關鍵詞: PLC 控制系統(tǒng)

  PLC也就是可編程邏輯控制器,可以說,PLC在工業(yè)領域的地位非常之高。為增進大家對PLC的認識,本文將基于兩點介紹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)?

  自二十世紀六十年代美國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,PLC得到了快速發(fā)展,在世界各地得到了廣泛應用。同時,PLC的功能也不斷完善。隨著計算機技術、信號處理技術、控制技術網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高,PLC在開關量處理的基礎上增加了模擬量處理和運動控制等功能。今天的PLC不再局限于邏輯控制,在運動控制、過程控制等領域也發(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年增長率保持為20%~30%。隨著工廠自動化程度的不斷提高和PLC市場容量基數(shù)的不斷擴大,近年來PLC在工業(yè)發(fā)達國家的增長速度放緩。但是,在中國等發(fā)展中國家PLC的增長十分迅速。綜合相關資料,2004年全球PLC的銷售收入為100億美元左右,在自動化領域占據(jù)著十分重要的位置。

  PLC是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的,二十世紀七十年代的PLC只有開關量邏輯控制,首先應用的是汽車制造行業(yè)。它以存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和運算等操作的指令;并通過數(shù)字輸入和輸出操作,來控制各類機械或生產(chǎn)過程。用戶編制的控制程序表達了生產(chǎn)過程的工藝要求,并事先存入PLC的用戶程序存儲器中。運行時按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行,以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內(nèi)有指示程序步存儲地址的程序計數(shù)器,在程序運行過程中,每執(zhí)行一步該計數(shù)器自動加1,程序從起始步(步序號為零)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)運算。PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時間稱為一個掃描周期。不同型號的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,在微秒量級,解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當成開關量來處理,16位(也有32位的)為一個模擬量。大型PLC使用另外一個CPU來完成模擬量的運算。把計算結(jié)果送給PLC的控制器。

  近10年來,隨著PLC價格的不斷降低和用戶需求的不斷擴大,越來越多的中小設備開始采用PLC進行控制,PLC在我國的應用增長十分迅速。隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展和基礎自動化水平的不斷提高,今后一段時期內(nèi)PLC在我國仍將保持高速增長勢頭。

  通用PLC應用于專用設備時可以認為它就是一個嵌入式控制器,但PLC相對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。實際工作中碰到的一些用戶原來采用嵌入式控制器,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)量有一個或者多個,但程序通常是進行一個處理,多個CPU的功能是把程序中的邏輯運算、算數(shù)運算、通訊功能等分擔實現(xiàn),也就是協(xié)作處理。

  安全PLC內(nèi)部CPU數(shù)量至少兩個或者多個,兩個CPU的功能是:分別對同一個程序各執(zhí)行一次,然后把記過放在一起比較,如果結(jié)果一致就會進行輸出,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)。

  從上面的分析可以看出,安全PLC的診斷和檢測比常規(guī)的PLC的檢測要多很多,所以相對來說硬件和軟件的設計更復雜。當然檢測和診斷的范圍也更廣范,更細致。

  2、相異

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

  兩個可執(zhí)行碼獨自生成,編譯的差異性使得在代碼生成時容易檢測系統(tǒng)失效。

  兩個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,檢測出系統(tǒng)失效和PLC的隨機失效。兩個獨立的存儲器區(qū)用于兩個處理器,因此CPU能夠檢測出RAM的隨機失效,而這在每個掃描周期的全部RAM檢查時測不出來。

  3、自檢測

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

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



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