可变程序控制器的原理及应用

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1、可变程序控制器的原理及应用【】随着工业技术的不断发展，为了适应生产工艺不断更新的需要，美国首先研制出第一台可编程控制器，并成功使用在工业生产线，实现了生产的自动控制。的应用以及PLC在应用过程中，要保证正常运行应该注意的一系列问题，并给出一些合理的建议。　　【关键词】PLC；工业控制；抗干扰；布线；接地；传输；逻辑；梯形图；指令表　　【】G71【】B【】1001-4128（2011）04-0249-02　　　　1可变程序控制器的产生和发展　　最近几年来，可编程控制器（以下简称PLC）从其产生到现在，在工业生产中得到了广泛应用，在工业上有小型机（265点）一下，中型机（10

2、24点）一下和大型机，目前，常用的PLC有西门子、三菱、欧姆龙、施耐德等，其功能从弱到强，从小到大，从今距离到远程控制，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域非常广泛，实现了单体设备简单控制到多台设备的远程控制、过程控制。今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和X络的各方面都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用，基本取代了过去的继电器接触器控制。　　2PLC的的原理及应用　　可变程序控制器属于工业控制计算机，它的工作原理是建立在计算机工作原理基础上的，通过执行反应控制要求的用户程序来实现。执行程序时需要各种现场信息，PLC将

3、采集到的所有输入信息并存放的输入映象寄存器中，执行用户程序时所需输入状态均在输入映象寄存器中取用，同样，PLC对外部的输出控制也是先把CPU执行用户程序后的输出结果存放在输出映象寄存器中，等执行完用户程序后，将所用输出结果一次性向输出端口或输出模块输出，使输出设备部件动作。　　PLC的工作是一个不断循环扫描的过程。CPU从第一条指令开始，按顺序逐条执行用户程序直到用户程序结束，然后返回到第一条指令开始新一轮扫描。其工作过程分为，输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段，每一次扫描所用时间称为一个扫描周期。　　目前，PLC在国内外已广泛应用于机械制造、石油、化工、电力、建材

4、、钢铁、汽车、轻纺、交通运输、及文化娱乐等各个行业，使用情况主要分为如下几类：　　2.1开关量逻辑控制　　取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线工业过程控制。　　在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量），PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成控制。　　PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。　　2.2数据处理　　PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采

5、集、分析及处理。　　2.3通信及联X　　PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化X络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。　　3PLC的使用环境要求及应用范围　　3.1可靠性高，抗干扰能力强　　PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。PLC还据有故障自诊断程序，使系统中除P

6、LC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统将极高的可靠性。　　3.2配套齐全，功能完善，适用性强　　PLC发展到今天，除具有逻辑处理功能以外，PLC还具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。PLC应用在位置控制、温度控制、C等各种工业控制中。　　3.3简单易学，便于推广使用　　PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易学。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近。　　3.4系统简单，维护方便，容易改造　　PLC用存储逻辑代替接线逻辑，减少了控制设备外部的接线同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产

7、过程成为可能。　　4PLC应用中的注意事项　　PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工业环境中使用。然而，尽管有如上所述的可靠性较高，抗干扰能力较强，但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证PLC的正常运行，要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗