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plc的主要特点

日期: 2020-07-24
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PLC的主要特点  


1.使用灵活、通用性强——PLC的硬件是标准化的,加之PLC的产品已系列化,功能模块品种多,可以灵活组成各种不同大小和不同功能的控制系统。在PLC构成的控制系统中,只需在PLC的端子上接入相应的输入输出信号线。当需要变更控制系统的功能时,可以用编程器在线或离线修改程序,同一个PLC装置用于不同的控制对象,只是输入输出组件和应用软件的不同。  


2.可靠性高、抗干扰能力强——微机功能强大但抗干扰能力差,工业现场的电磁干扰,电源波动,机械振动,温度和湿度的变化,都可能导致一般通用微机不能正常工作;传统的继电器—接触器控制系统抗干扰能力强,但由于存在大量的机械触点(易磨损、烧蚀)而寿命短,系统可靠性差。PLC采用微电子技术,大量的开关动作由无触点的电子存储器件来完成,大部分继电器和繁杂连线被软件程序所取代,故寿命长,可靠性大大提高,从实际使用情况来看,PLC控制系统的平均无故障时间一般可达4~5万小时。PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施,能适应有各种强烈干扰的工业现场,并具有故障自诊断能力。如一般PLC能抗1000V、1ms脉冲的干扰,其工作环境温度为0~60℃,无需强迫风冷。  


3.接口简单、维护方便——PLC的接口按工业控制的要求设计,有较强的带负载能力(输入输出可直接与交流220V,直流24V等强电相连),接口电路一般亦为模块式,便于维修更换。有的PLC甚至可以带电插拔输入输出模块,可不脱机停电而直接更换故障模块,大大缩短了故障修复时间。  


4.体积小、功耗小、性价比高——以小型PLC(TSX21)为例,它具有128个I/O接口,可相当于400~800个继电器组成的系统的控制功能,其尺寸仅为216×127×110mm3,重2.3kg,不带接口的空载功耗为1.2W,其成本仅相当于同功能继电器系统的10~20%。PLC的输入输出系统能够直观地反应现场信号的变化状态,还能通过各种方式直观地反映控制系统的运行状态,如内部工作状态、通讯状态、I/O点状态、异常状态和电源状态等,对此均有醒目的指示,非常有利于运行和维护人员对系统进行监视。  


5.编程简单、容易掌握——PLC是面向用户的设备,PLC的设计者充分考虑了现场工程技术人员的技能和习惯。大多数PLC的编程均提供了常用的梯形图方式和面向工业控制的简单指令方式。编程语言形象直观,指令少、语法简便,不需要专门的计算机知识和语言,具有一定的电工和工艺知识的人员都可在短时间内掌握。利用专用的编程器,可方便地查看、编辑、修改用户程序。  


6.设计、施工、调试周期短——用继电器—接触器控制完成一项控制工程,必须首先按工艺要求画出电气原理图,然后画出继电器屏(柜)的布置和接线图等,进行安装调试,以后修改起来十分不便。而采用PLC控制,由于其靠软件实现控制,硬件线路非常简洁,并为模块化积木式结构,且已商品化,故仅需按性能、容量(输入输出点数、内存大小)等选用组装,而大量具体的程序编制工作也可在PLC到货前进行,因而缩短了设计周期,使设计和施工可同时进行。由于用软件编程取代了硬接线实现控制功能,大大减轻了繁重的安装接线工作,缩短了施工周期。PLC是通过程序完成控制任务的,采用了方便用户的工业编程语言,且都具有强制和仿真的功能,故程序的设计、修改和调试都很方便,这样可大大缩短设计和投运周期。  PLC的类型  1.按I/O点数及存储器的容量分类  一般而言,处理的I/O点数比较多,则控制关系比较复杂,用户需要的程序存储器容量比较大,要求PLC指令及其他功能比较多,指令执行的过程也比较快等。按PLC的输入输出点数可分为如下三类:  1)小型PLC——小型PLC的功能一般以开关量控制为主,其输入、输出总点数一般在256点以下,用户程序存储器容量在4K字以下。现在的高性能小型PLC还具有一定的通讯能力和少量的模拟量处理能力。这类PLC的特点是价格低廉,体积小巧,适合于控制单台设备,开发机电一体化产品。典型的小型机有西门子公司的S7-200系列、Rockwell公司的SLC500系列、OMRON公司的CPM2A系列、三菱公司的FX系列等产品。  2)中型PLC——中型PLC的输入、输出总点数在256~1024点之间,用户程序存储器的容量大于8K字。中型PLC具有更强的模拟量处理能力、数字计算能力和通讯能力。中型机的指令比小型机更丰富,一般适用于复杂的逻辑控制系统以及连续生产过程的控制场合。典型的中型机有西门子的S7-300系列、Rockwell公司的ControlLogix系列、OMRON公司的C200H系列等产品。  3)大型PLC——大型PLC的I/O总点数在1024点以上,用户程序存储器容量可达8~16M。大型PLC的性能已经与工业控制计算机相当,它具有计算、控制和调节的功能,还具有强大的通讯联网能力。它可以连接HMI作为系统监视或操作界面,能够表示过程的动态流程,记录各种曲线,可配备多种智能模块,构成一个多功能系统。这种系统还可以和其他型号的控制器、上位机相连,组成一个集中分散的生产过程和产品质量控制系统。大型机适用于设备自动化、过程自动化控制和过程监控。典型的大型PLC有西门子的S7-400、OMRON公司的CVMl和CSl系列、Rockwell公司的ControlLogix、PLC5/05系列等产品。  2.根据结构形式分三菱FX系列  1)整体式(箱体式)——整体式结构的特点是将PLC的基本部件,如CPU板、输入板、输出板、电源板等紧凑地安装在一个标准机壳内,构成一个整体,组成PLC的一个基本单元(主机)或扩展单元。基本单元上设有扩展端口,通过扩展电缆与扩展单元相连。以构成PLC不同的配置。整体式结构的PLC体积小,成本低,安装方便。微型和小型PLC一般为整体式结构。西门子PLCS7-300  2)机架模块式——模块式结构的PLC是由一些模块单元构成,这些标准模块如CPU模块、输人模块、输出模块、电源模块和各种功能模块等,将这些模块插在框架上或基板上即可。各模块功能是独立的,外形尺寸是统一的,插入什么模块可根据需要灵活配置。目前,中、大型PLC多采用这种结构形式。


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