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  zui初，PLC主要用于開關(guān)量的邏輯控制。隨著PLC技術(shù)的進(jìn)步，它的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。

 如今，PLC不僅用于開關(guān)量控制，還用于模擬量及數(shù)字量的控制，可采集與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，還可對控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控；還可聯(lián)網(wǎng)、通訊，實(shí)現(xiàn)大范圍、跨地域的控制與管理。PLC已日益成為工業(yè)控制裝置家族中一個(gè)重要的角色。

廈門莫格電氣自動(dòng)化有限公司

 ：張 美 霞
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   PLC控制開關(guān)量的能力是很強(qiáng)的。所控制的入出點(diǎn)數(shù)，少的十幾點(diǎn)、幾十點(diǎn)，多的可到幾百、幾千，甚至幾萬點(diǎn)。由于它能聯(lián)網(wǎng)，點(diǎn)數(shù)幾乎不受限制，不管多少點(diǎn)都能控制。

    所控制的邏輯問題可以是多種多樣的：組合的、時(shí)序的；即時(shí)的、延時(shí)的；不需計(jì)數(shù)的，需要計(jì)數(shù)的；固定順序的，隨機(jī)工作的；等等，都可進(jìn)行。

    PLC的硬件結(jié)構(gòu)是可變的，軟件程序是可編的，用于控制時(shí)，非常靈活。必要時(shí)，可編寫多套，或多組程序，依需要調(diào)用。它很適應(yīng)于工業(yè)現(xiàn)場多工況、多狀態(tài)變換的需要。

    用PLC進(jìn)行開關(guān)量控制實(shí)例是很多的，冶金、機(jī)械、輕工、化工、紡織等等，幾乎所有工業(yè)行業(yè)都需要用到它。目前，PLC首用的目標(biāo)，也是別的控制器無法與其比擬的，就是它能方便并可靠地用于開關(guān)量的控制。

     2用于模擬量控制

    模擬量，如電流、電壓、溫度、壓力等等，它的大小是連續(xù)變化的。工業(yè)生產(chǎn)，特別是連續(xù)型生產(chǎn)過程，常要對這些物理量進(jìn)行控制。

    作為一種工業(yè)控制電子裝置，PLC若不能對這些量進(jìn)行控制，那是一大不足。為此，各PLC廠家都在這方面進(jìn)行大量的開發(fā)。目前，不僅大型、中型機(jī)可以進(jìn)行模擬量控制，就是小型機(jī)，也能進(jìn)行這樣的控制。

    PLC進(jìn)行模擬量控制，要配置有模擬量與數(shù)字量相互轉(zhuǎn)換的A／D、D／A單元。它也是I/O單元，不過是特殊的I/O單元。

    A/D單元是把外電路的模擬量，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后送入PLC。D/A單元，是把PLC的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，再送給外電路。

    作為一種特殊的I/O單元，它仍具有I/O電路抗干擾、內(nèi)外電路隔離，與輸入輸出繼電器（或內(nèi)部繼電器，它也是PLC工作內(nèi)存的一個(gè)區(qū)?？勺x寫）交換信息等等特點(diǎn)。

    這里的A/D中的A，多為電流，或電壓，也有為溫度。D/A中的A，多為電壓，或電流。電壓、電流變化范圍多為0～5V，0～10V，4～20mA。有的還可處理正負(fù)值的。

    這里的D，小型機(jī)多為8位二進(jìn)制數(shù)，中、大型多為12位二進(jìn)制數(shù)。

    A/D、D/A有單路，也有多路。多路占的輸入輸出繼電器多。

    有了A/D、D/A單元，余下的處理都是數(shù)字量，這對有信息處理能力的PLC并不難。中、大型PLC處理能力更強(qiáng)，不僅可進(jìn)行數(shù)字的加、減、乘、除，還可開方，插值，還可進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算。有的還有PID指令，可對偏差制量進(jìn)行比例、微分、積分運(yùn)算，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。計(jì)算機(jī)能算的它幾乎都能算。

    這樣，用PLC實(shí)現(xiàn)模擬量控制是*可能的?？刂频膯挝恢悼尚〉?/span>212分之一的測量程值，多數(shù)也是足夠的。

    PLC進(jìn)行模擬量控制，還有A/D、D/A組合在一起的單元，并可用PID或模糊控制算法實(shí)現(xiàn)控制，可得到很高的控制質(zhì)量。

    用PLC進(jìn)行模擬量控制的好處是，在進(jìn)行模擬量控制的同時(shí)，開關(guān)量也可控制。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是別的控制器所不具備的，或控制的實(shí)現(xiàn)不如PLC方便。

    當(dāng)然，若純?yōu)槟M量的系統(tǒng)，用PLC可能在性能價(jià)格比上不如用調(diào)節(jié)器。這也是應(yīng)當(dāng)看到的。

     3用于數(shù)字量控制

    實(shí)際的物理量，除了開關(guān)量、模擬量，還有數(shù)字量。如機(jī)床部件的位移，常以數(shù)字量表示。

    數(shù)字量的控制，有效的辦法是NC，即數(shù)字控制技術(shù)。這是50年代誕生于美國的基于計(jì)算機(jī)的控制技術(shù)。當(dāng)今已很普及，并也很完善。目前，*國家的金屬切削機(jī)床，數(shù)控化的比率已超過40％～80％，有的甚至更高。

    PLC也是基于計(jì)算機(jī)的技術(shù)，并日益完善。故它也*可以用于數(shù)字量控制。

    PLC可接收計(jì)數(shù)脈沖，頻率可高達(dá)幾k到幾十k赫茲?？捎枚喾N方式接收這脈沖，還可多路接收。有的PLC還有脈沖輸出功能，脈沖頻率也可達(dá)幾十k。有了這兩種功能，加上PLC有數(shù)據(jù)處理及運(yùn)算能力，若再配備相應(yīng)的傳感器（如旋轉(zhuǎn)編碼器）或脈沖伺服裝置（如環(huán)形分配器、功放、步進(jìn)電機(jī)），則*可以依NC的原理實(shí)現(xiàn)種種控制。

    高、中檔的PLC，還開發(fā)有NC單元，或運(yùn)動(dòng)單元，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制。運(yùn)動(dòng)單元還可實(shí)現(xiàn)曲線插補(bǔ)，可控制曲線運(yùn)動(dòng)。所以，若PLC配置了這種單元，則*可以用NC的辦法，進(jìn)行數(shù)字量的控制。

    新開發(fā)的運(yùn)動(dòng)單元，甚至還發(fā)行了NC技術(shù)的編程語言，為更好地用PLC進(jìn)行數(shù)字控制提供了方便。

     4用于數(shù)據(jù)采集

    隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)越來越大。如OMRON公司的PLC，前期產(chǎn)品C60P的DM區(qū)僅64個(gè)字，而后來的C60H達(dá)到1000個(gè)字；到了CQMI可多達(dá)6000個(gè)字。這樣龐大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，可以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。

    數(shù)據(jù)采集可以用計(jì)數(shù)器，累計(jì)記錄采集到的脈沖數(shù)，并定時(shí)地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。

    數(shù)據(jù)采集也可用A/D單元，當(dāng)模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，再定時(shí)地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。

    PLC還可配置上小型打印機(jī)，定期把DM區(qū)的數(shù)據(jù)打出來。

    PLC也可與計(jì)算機(jī)通訊，由計(jì)算機(jī)把DM區(qū)的數(shù)據(jù)讀出，并由計(jì)算機(jī)再對這些數(shù)據(jù)作處理。這時(shí)，PLC即成為計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)終端。

    電業(yè)部門曾這么使用PLC，用以實(shí)時(shí)記錄用戶用電情況，以實(shí)現(xiàn)不同用電時(shí)間、不同計(jì)價(jià)的收費(fèi)辦法，鼓勵(lì)用戶在用電低谷時(shí)多用電，達(dá)到合理用電與節(jié)約用電的目的。

     5用于進(jìn)行監(jiān)控

    PLC自檢信號很多，內(nèi)部器件也很多，多數(shù)使用者未充分發(fā)揮其作用。

    其實(shí)，*可利用它進(jìn)行PLC自身工作的監(jiān)控，或?qū)刂茖ο筮M(jìn)行監(jiān)控。

    這里介紹一種用PLC定時(shí)器作看門狗，對控制對象工作情況進(jìn)行監(jiān)控的思路。

    如用PLC控制某運(yùn)動(dòng)部件動(dòng)作，看施加控制后動(dòng)作進(jìn)行了沒有，可用看門狗辦法實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。具體作法是在施加控制的同時(shí)，令看門狗定時(shí)器計(jì)時(shí)。如在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)動(dòng)作完成，即定時(shí)器未超過警戒值的情況下，已收到動(dòng)作完成信號，則說明控制對象工作正常，無需報(bào)警。

    若超時(shí)，說明不正常，可作相應(yīng)處理。

    如果控制對象的各重要控制環(huán)節(jié)，都用這樣一些看門狗"看"著，那系統(tǒng)的工作將了如指掌，出現(xiàn)了問題，卡在什么環(huán)節(jié)上也很好查找。

    還有其它一些監(jiān)控工作可做。對一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng)，特別是自動(dòng)控制系統(tǒng)，監(jiān)控以至進(jìn)一步能自診斷是非常必要的。它可減少系統(tǒng)的故障，出了故障也好查找，可提高累計(jì)平均*運(yùn)行時(shí)間，降低故障修復(fù)時(shí)間，提高系統(tǒng)的可靠性。

     6用于聯(lián)網(wǎng)、通訊

    PLC聯(lián)網(wǎng)、通訊能力很強(qiáng)，不斷有新的聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)推出。

    PLC可與個(gè)人計(jì)算機(jī)相連接進(jìn)行通訊，可用計(jì)算機(jī)參與編程及對PLC進(jìn)行控制的管理，使PLC用起來更方便。

    為了充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的作用，可實(shí)行一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制與管理多臺(tái)PLC，多的可達(dá)32臺(tái)。也可一臺(tái)PLC與兩臺(tái)或更多的計(jì)算機(jī)通訊，交換信息，以實(shí)現(xiàn)多地對PLC控制系統(tǒng)的監(jiān)控。

    PLC與PLC也可通訊?？梢粚σ?/span>PLC通訊?？蓭讉€(gè)PLC通訊?？啥嗟綆资装?。

    PLC與智能儀表、智能執(zhí)行裝置（如變頻器），也可聯(lián)網(wǎng)通訊，交換數(shù)據(jù)，相互操作。

    可聯(lián)接成遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，系統(tǒng)范圍面可大到10公里或更大。

    可組成局部網(wǎng)，不僅PLC，而且高檔計(jì)算機(jī)、各種智能裝置也都可進(jìn)網(wǎng)?？捎每偩€網(wǎng)，也可用環(huán)形網(wǎng)。網(wǎng)還可套網(wǎng)。網(wǎng)與網(wǎng)還可橋接。聯(lián)網(wǎng)可把成千上萬的PLC、計(jì)算機(jī)、智能裝置組織在一個(gè)網(wǎng)中。

    網(wǎng)間的結(jié)點(diǎn)可直接或間接地通訊、交換信息。

    聯(lián)網(wǎng)、通訊，正適應(yīng)了當(dāng)今計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）及智能化工廠發(fā)展的需要。它可使工業(yè)控制從點(diǎn)（Point）、到線（（Line）再到面（Aero），使設(shè)備級的控制、生產(chǎn)線的控制、工廠管理層的控制連成一個(gè)整體，進(jìn)而可創(chuàng)造更高的效益。這個(gè)無限美好的前景，已越來越清楚地展現(xiàn)在我們這一代人的面前。

    以上幾點(diǎn)應(yīng)用是著重從質(zhì)上講的。從量上講，PLC有大、有小。所以，它的控制范圍也可大、可小。小的只控制一個(gè)設(shè)備，甚至一個(gè)部件，一個(gè)站點(diǎn)；大的可控制多臺(tái)設(shè)備，一條生產(chǎn)線，以至于整個(gè)工廠。可以說，工業(yè)控制的大小場合，都離不開PLC。

    一般講，工業(yè)生產(chǎn)過程可分為兩種類型；連續(xù)型生產(chǎn)過程（如化學(xué)工業(yè)）及非連續(xù)型，即離散型生產(chǎn)過程（如機(jī)械制造業(yè)）。前者生產(chǎn)對象是連續(xù)的，分不出件的；后者為離散的，一件件的。由于PLC有上述幾個(gè)方面的應(yīng)用，而且，控制的規(guī)模又可大、可小，所以，這兩種類型的生產(chǎn)過程都有其用武之地。

    事實(shí)上，PLC已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。從行業(yè)看，冶金、機(jī)械、化工、輕工、食品、建材等等，幾乎沒有不用到它的。不僅工業(yè)生產(chǎn)用它，一些非工業(yè)過程，如樓宇自動(dòng)化、電梯控制也用到它。農(nóng)業(yè)的大棚環(huán)境參數(shù)調(diào)控，水利灌溉也用到它。

    PLC能有上述幾個(gè)范圍廣泛的應(yīng)用，是PLC自身特點(diǎn)決定的，也是PLC技術(shù)不斷完善的結(jié)果。

FARRAND 51 & 1/2" O.A.L. TAPE SPAR LINEAR SCALE 218052-15-1038

TOL-O-MATIC B3W LINEAR BELT DRIVE ACTUATOR WITH MOTOR, NNB

NSK 80" O.A.L. LINEAR BALL SCREW W5016-1987-C5Z 05L5-0005

INA LINEAR BEARING PR 14032 GR3, NIB

54" O.A.L. PRECISION BALL SCREW M-127

THOMSON ROUND LINEAR CASE SHAFT 25MMSOFTX1500MM?, NIB

THK CAM FOLLOWER CFH12MA / 350910 A NIB

THREAD CRAFT INC T-4073 COMMERCIAL BACKLASH BALL SCREW 50 OAL 2? DIA NIB

THOMSON ISO 9000 SUPER PILLOW BLOCK BEARING NIB SPB160PN

SAGINAW 31" LENGTH 3" DIAMETER SHAFT BALL SCREW, NO LABEL, SEE PHOTOS

LEAD SCREWS INTERNATIonAL 40" O.A.L. PRECISION BALL SCREW M447

THK 92" O.A.L. LINEAR MOTION SYSTEM YS 7F27

THREAD CRAFT INC T-6235 COMMERCIAL BACKLASH BALL SCREW 58 OAL 51 TRAV 2? DIA NIB

STAR 83.5" 28-HOLE LINEAR GUIDE RAIL 48-10-1608, RUST

94" O.A.L. PRECISION BALL SCREW C-246

DEUTSCHE STAR RUNNER BLOCK / ROLLER RAIL 1853-613-10, SEALED

20TH CENTURY MACHINE 120" O.A.L. PRECISION BALL SCREW FS-127920-2000

THOMSON A162536 LINEAR BALL BEARING, NNB

PRECISION BALL SCREW 74" O.A.L. FS127920-0800-1?268-02H1

GEORG FISCHER DOUBLE ACTING ACTUATOR 

LINEAR ROLLER BEARING LMUWF16

NUMATICCS, LINEAR ACTUATOR SH10606LB16DS3, K13409

PARKER PNEUMATIC ACUATOR VAVLE P5T-J063DHSN050 SEALED

THK KS PRECISION BALLSCREW 9D22

THK LINEAR GUIDE RAIL NIB SHS35C3SS+840L / UCG00264 101075

THK HSR55 LINEAR BLOCK BEARING

STAR LINEAR BEARING 067-20

THK LINEAR GUIDE BLOCK NIB HSR45CA1SSS(GK) 101815

DUFF-NORTON WORM GEAR ACTUATOR LM3704-57L W/ STEARNS BRAKE 1-055-511-04-BQ?F

THREAD CRAFT INC T-1161 COMMERCIAL BACKLASH BALL SCREW 40 OAL 37 TRAV 2? DIA NIB

40" O.A.L. PRECISION BALL SCREW 89988

PARKER ORIGA SYSTEM PLUS PNEUMATIC DRIVE CYLINDER P5P00000C500-03?353 102624

DR. JOHANNES HEIDENHAIN 1840MM LINEAR ENCODER 216 750 HL

BELOIT CORP. SCREW JACK 274815D051

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HYTORK-130 ACTUATOR 120PSIG

FESTO 12 MM BORE, 270° ANGLE ROTARY ACTUATOR DSM-12-270-P-FW?-CC

REXROTH LINEAR SLIDE BEARING R182443110

INA LINEAR MOTION BEARING KH1026/P/PP

EMCOR 36" O.A.L. PRECISION BALL SCREW E-6428

INA LINEAR BEARING KH3050IPIPP

EMCOR E-6696 58" PRECISION BALL SCREW

EMCOR 42" O.A.L. PRECISION BALL SCREW C-066

PARKER ORIGA SYSTEM PNEUMATIC LINEAR DRIVE SYSTEM 102629

THK 171&11/16" O.A.L. 55 HOLE LINEAR GUIDE WAY RAIL W/ (2) IKO BEARING BLOCK

BELOIT CORP. 15-TON SCREW JACK 274817D023-0-00?4

ACCUGLIDE CG35CEAN LINEAR BLOCK BEARING, NIB

NB LINEAR BEARING TWA-16UU

26" O.A.L. PRECISION BALL SCREW 052243

THOMSON ACCUGLIDE RG25NL0260 348660-81 LINEAR RAIL, NNB

FESTO DGP LINEAR DRIVE DGP-40-1300PPVA?B-SL010179

THREAD CRAFT INC T-8310 COMMERCIAL BACKLASH BALL SCREW 50 OAL 44 TRAV NIB

STAR / REXROTH 1807-203-31 236MM LINEAR ROLLER GUIDE RAIL, NNB

STAR / REXROTH 1807-203-31 LINEAR ROLLER GUIDE RAIL, NNB

THREAD CRAFT 39.55" 1.5 DIAMETER PRECISION BALL SCREW T-4947

36.562" O.A.L. PRECISION BALL SCREW 80198 / C-160

THOMSON SAGINAW 17.5" PRECISION BALL SCREW A-5409

THREAD CRAFT INC T-1284 PRECISION PRELOADED BALL SCREW 41 OAL 38 TRAV NIB

BARNES INDUSTRIAL BWO35342 120694 25?" BALLSCREW, NIB

PRECISION BALL SCREW 70260 NIB

THREAD CRAFT PRECISION BALL SCREW ?-16988

BELOIT CORP. SCREW JACK 274822D026

42" O.A.L. PRECISION BALL SCREW C-270

48" O.A.L. PRECISION BALL SCREW A-60292

STAR / REXROTH 1807-203-31 356MM LINEAR ROLLER GUIDE RAIL, NIB

THREAD CRAFT INC T-2569 COMMERCIAL BACKLASH BALL SCREW 38 OAL 30 TRAV NIB

THK LINEAR GUIDE RAIL NIB SHS-800L(GK) / UCG02891 101077

44'' LINEAR GUIDE RAIL

THOMSON INDUSTRIES, INC SUPERSLIDE SYSTEMS POSITIonING SLIDE, 37" OAL; 32" TRAV

REXROTH STAR RUNNER BLOCK/ BALL RAIL 1623-214-20 NIB

THOMPSON SUPER 24 BALL BEARING LINEAR BUSHING NIB

20TH CENTURY MACHINE 104" O.A.L. PRECISION BALL SCREW FS127920-1600

DAYTRonIC LINEAR SENSOR DS6000A

THREAD CRAFT INC T-4013 COMMERCIAL BACKLASH BALL SCREW 38 OAL 29 TRAV NIB

THREAD CRAFT INC T-5736 COMMERCIAL BACKLASH BALL SCREW 48? OAL 45? TRAV NIB

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THREAD CRAFT INC T-1526 COMMERCIAL BACKLASH BALL SCREW 49 OAL 42 TRAV NIB

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