plc技术研究进展综述

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1、PLC技术研究进展综述　　摘要：PLC系统技术成熟，性价比高，在工业控制领域有着广泛的应用。本文介绍了PLC的定义、使用特点和应用领域，为进一步应用PLC提供了一定的理论参考。　　关键词：PLC；特点；应用；发展趋势　　引言　　现代社会要求生产厂商能对市场的需求做出迅速反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。老式的继电器控制系统已无法满足这一要求，迫使人们去寻找一种新的控制装置。1969年美国数字设备公司研制出了世界上第1台PLC，并在美国通用汽车公司的汽车自动装配线上首次使用，获得成功。从此这项新技术便迅速发展起来。　　1PLC的定义　　国际电工技

2、术委员会明确了PLC的定义：“PLC是一种数字式电子系统，专门为工业环境应用设计。PLC采用可编程的存储器，用来在其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等功能的面向用户的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其相关外部设备，都应按照易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩展其功能的原则而设计。”从该定义可以看出，PLC可完成程序存储和指令执行，进行信息的处理，从而实现从输入信号到输出信号的变换。6　　2PLC的工作原理为　　2.1输入采样阶段　　通过扫描完成输入状态及数据的读入，并将其保存在I/O映象区对应的

3、单元；结束输入采样进入用户程序执行及输出刷新阶段，由于I/O映象区中对应单元的状态及数据不会随着输入状态及数据的变化而变化，所以，在输入脉冲信号的情况下，为确保顺利将输入读入，必须保证此时的信号宽度大于扫描周期。　　2.2用户程序执行阶段　　PLC在本阶段会对用户程序进行从上到下的扫描。对于梯形图，首先扫描位于左边的控制线路，之后依照从左到右、从上到下的顺序开展控制线路的逻辑运算，并以运算结果为依据，对逻辑线圈在系统RAM存储区中的对应位状态或者是输出线圈在I/O映象区中的对应位状态进行刷新，并对是否要执行梯形图指示的功能指令做出判断。　　2.3输出刷新阶段　　在完成

4、用户程序扫描之后便进入该阶段，此时，中央处理器以I/O映象区中对应的状态以及数据为主要依据，对全部输出锁存电路进行刷新，之后借助输出电路驱动对应的外设，从一定意义上讲，此时才可以称得上是PLC真正的输出。　　3PLC的主要使用特点　　3.1通用性强、使用方便6　　由于PLC产品的系列化和模块化，PLC配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用。当控制对象的硬件配置确定以后，可通过修改用户程序，方便快速地适应应用条件的变化。　　采用PLC实现对系统进行控制非常方便。在硬件方面，PLC的硬件系统高度集成化，己集成为系列化与规格化的各种模块，使用起来非常方便。在软件方面，PLC

5、采用程序来建立控制逻辑，用程序来代替硬件接线，编制程序比硬件接线要方便得多。　　3.2可靠性高　　工业生产对电气控制设备可靠性的要求非常高，应当具有很强的抗干扰能力，能够在很恶劣的环境下长期连续可靠地工作，平均无故障时间长，故障修复时间短。而PLC是专为工业控制设计的，能够适应工业现场的恶劣环境。在PLC的设计和制造过程中，采取了一系列提高可靠性的措施，使PLC的平均无故障时间可达数万小时，有些优质品牌的产品更高达几十万小时。　　3.3功能性强　　PLC具有逻辑运算、计时、计数、顺序控制、A/D和D/A转换、数值运算、数据处理等功能。因此，它可对开关量进行控制，也可对

6、模拟量进行控制，既可控制一台生产设备，也可控制一条生产线。PLC还具有通讯功能，可与上位计算机构成分布式控制系统，实现遥控功能。　　3.4编程方法简单　　PLC配备有易于接受和掌握的梯形图语言，该语言编程元件的符号和表达方式与继电器控制电路原理图相当接近，因此编程方法简单，易于掌握。　　4PLC的应用领域6　　在一些发达国家，PLC已经广泛应用于各行各业。随着PLC性价比的不断提高，一些过去使用专用计算机的场合，也转向使用PLC。　　4.1运动控制　　PLC可用于对直线运动或圆周运动的控制。早期直接用开关量I/O模块连接位置传感器与执行机构，现在一般使用专用的运动控制

7、模块。世界上各主要PLC厂家生产的PLC几乎都有运动控制功能。PLC的运动控制功能广泛地用于各种机械。　　4.2开关量的逻辑控制　　这是PLC最基本最广泛的应用领域。PLC取代继电器控制系统，实现逻辑控制。例如：机床电气控制，运输带、包装机械的控制，注塑机的控制，化工系统中各种泵和电磁阀的控制，冶金企业的高炉上料系统的控制，汽车配装线、家电的生产线控制等各方面。　　4.3闭环过程控制　　过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC通过模拟量I/O模块实现模拟量与数字量之间的A/D，D/A转换，并对模拟量进行闭环PID控制，可用P