电厂化学仪表与程控

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1、1可编程序控制器的产生及发展2PLC的应用3PLC的系统构成4PLC的工作原理5可编程序控制器的外部接线可编程序控制器1可编程序控制器的产生及发展1.1可编程序控制器的产生早期的自动化生产设备基本上都是采用继电接触器控制方式，系统复杂程度不高，自动化水平也很有限，这是由继电接触器控制方式自身特点决定的。（1）在设计开发周期、运行维护费用、产品调整能力等方面越来越不能满足工业生产自动化水平不断提高的要求。（2）对于复杂的控制系统，虽然它也可以实现控制目的，但控制逻辑由硬连线构成，接线复杂，电器之间关系千丝万缕，生产设备功能单一，产品规格单一，生产任务不能快速适应市场变化，并因此导

2、致系统在可靠性、故障排除、改造费用等方面存在问题。—————研制既具有继电接触器控制系统的优点，又能作到可靠性高、易于维护、开发周期短且能满足控制功能和产品的多样化要求的控制器就显得极为迫切。电子技术和计算机技术的发展为这种需求提供了可能。在美国通用汽车公司提出了10项可编程序控制器的基本指标后不久，1969年，美国数字设备公司研制出了世界上第一台可编程序控制器（ProgrammableLogicController），并在生产中得到应用。这10项基本指标也成为PLC的基本特点：①编程容易，并可在现场修改程序；②维修方便，采用插件式结构；③可靠性高于继电器控制柜；④体积小于继电

3、器控制柜；⑤成本可与继电器控制柜竞争；⑥具有通讯功能，可将数据直接送入管理计算机；⑦可以使用115V交流输入电压；⑧输出采用115V交流电压，能直接驱动电磁阀；⑨通用性好，易于扩展；⑩用户程序存储器容量至少能扩展到4KB。由于PLC的技术指标是由使用者提出的，因此它在工业生产中的应用具有其他工业控制设备难以兼具的独一无二的特性，是最贴近工业生产需求的控制装置。早期的可编程序控制器由于技术的局限性，仅具备逻辑控制、定时、计数等功能，用以替代继电接触器控制方式。编程采用梯形图语言，编程元件近似于继电接触器控制系统的电器元件，极易为工厂电气人员所掌握。随着微处理器的出现和发展，可编程

4、序控制器也经历了快速发展过程，从早期的单一逻辑控制功能，逐渐发展成为具有数学运算、数据处理、运动控制、PID控制、网络通信功能的多功能处理器；从单台设备的控制扩展到多级分布控制，也为实现工业生产过程的全局调度计算机集成制造系统(CIMS)提供了技术平台。国际电工委员会(IEC)对可编程序控制器作了如下定义：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，是专门为在工业环境下应用而设计的工业控制器。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械设备和生产过程。可编程序及其相关设备

5、都应按照易于与工业控制系统集成、易于扩展其功能的原则设计。”目前PLC的主要品牌有德国的西门子(SIEMENS)、美国的A-B(Allen&Bradly)、通用电气(GE-FANUC)、法国的施耐德电气(SchneiderElectric)、日本的三菱(MITSUBISHI)、欧姆龙(OMRON)、松下电工(MatsushitaElectric)、光洋电子(KOYO)、韩国的LS产电(LSIndustrialSystems)、台湾的台达(DELTA)等。我国也有不少厂家引进生产和自主研发PLC，由于起步较晚，目前市场份额还很有限。1.2可编程序控制器与其他工业控制系统的比较目前

6、，工业控制系统主要有继电接触器控制系统、可编程序控制器控制系统、集散控制系统、单片机控制系统、微机控制系统等几种形式。它们在工业应用中各有特点、各有专长，同时也存在功能融合、应用领域互相交叉的趋势。1．PLC控制系统与继电接触器控制系统的比较可编程序控制器的产生同继电接触器控制系统有着很大的关系，二者均用于开关量逻辑控制。PLC最常用的编程语言梯形图沿用了继电接触器控制系统的电器元件符号和控制线路图风格，也是出于其在工业应用过程中能够更快地为工程设计人员掌握的目的，但PLC控制系统与继电接触器控制系统又有许多不同之处，使用过程中需加以重视。(1)工作原理不同。在继电接触器控制系

7、统中，当电源接通后，继电器按一定控制逻辑依次动作，任一瞬间都处于相对稳定的动作状态(接通或断开)；当电源接通后，PLC采用特有的扫描工作方式工作，从工作机理上增强了抗干扰能力，运行时其输入输出的状态处于一种动态的刷新过程，在控制逻辑不发生变化时，这种刷新并不会导致元件状态的变化，所以从控制效果上看，也处于相对稳定的动作状态(接通或断开)。(2)可靠性和可维护性不同。继电接触器控制系统采用硬接线逻辑，控制功能由硬件电器元件构成，接线复杂，体积大，功耗大，改动工作量大，触点存在抖动问题。PLC利