PLC的特点及其应用

PLC的特点及其应用

1 plc的特点

plc具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰性能强、编程简单等特点。plc在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位在现在乃至今后一段很长的时间内将是其他控制系统不能

替代的。

1.1 可靠性高，抗干扰能力强

高可靠性是电气控制设备的关键性能。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。从plc的机外电路来说，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。

1.2 配套齐全，功能完善，适用性强

plc发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代plc大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。

1.3 系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造

plc用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时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改变生产过程成为可

能。这很适合多品种、小批量的生产场合。

2 plc程序模块化的工业应用

工业plc程序的模块化早有体现，在西门子开发plc编程软件时，就已经制作过一些小的功能块。在我们编程过程中应用这些功能块，会使整个程序变得简单且更具有条理性和实用性。随着工业自动化水平的飞速发展，更多先进的控制理论和控制方法应用到工业自动化发展中，西门子编程软件中的小功能块已经无法满足技术成熟的大规模工业plc程序的模块化需求，需要更全面的提升模块化进程,完善具体本行业的程序模块化功能。此功能的实现需要从程序制作初期就对具体的功能进行分类，编制初始的流程图和中断嵌套，这样才可以满足整体的工艺流程和具体的设备动作之间的有效衔接和具体控制关系。现在很多大的集团公司和企业都拥有自己独立的技术和丰富的设计经验，他们拥有自己的品牌产品，这些都是工业技术成熟的标志，但是他们生产或设计另一台相似的工业设备后，还需要程序员重新编写相似的plc程序和大量的程序校核，很少有一个固定的程序模式，更缺少把程序模块化和系统化，这样严重影响了设备的调试进程，更不利于设备的运行和维护。

模块化后的plc程序将整个程序简单化了很多，程序编写和修改也方便，并且增强可读性和实用性，然而并不是把所有程序模块化就是最好，程序无限的模块化的理论是不成立的，这里就应该考虑嵌套层次的问题，例如西门子s7-300中允许的嵌套层次最大是8，

横河fa-m3 plc允许的中断次数为4。所以，制作流程图时候就应该考虑到具体嵌套层次的深度，直接不断的中断，不停的跳转，当不小心把程序编写成死循环的时候，整个程序就开始在一块程序中循环扫描，对其他程序的扫描功能就消失，这样编写出来的程序是肯定不能正常运行的，为了杜绝死循环，提高程序的利用率，就应该减少程序的嵌套层次。建议编写程序时考虑好具体的步骤和需要达到的目的，先有明确的思路，再根据前期编程的流程图，划分好嵌套的层次和等级，最后规划程序的整体结构，这样编写出来的程序，即实用，又简洁，层次鲜明，可读性高，穿轧复合机组的程序不仅能满足了客户的需要，还实现了程序的模块化，层次鲜明。该项目plc程序在嵌套层次上，关系明确，层次不深，中断次数很少，整体是一个大的循环、子程序中大多不存在循环，更没有死循环。这样的程序在应用过程中，既满足了plc模块化的应用，又充分利用了plc的嵌套层次的局限性，会影响程序的正常运行，程序中的嵌套会使程序扫描过程中灵活地控制整个实验机组的正常运行，实现了运用该机组进行一次穿孔，二次穿孔，限动轧管等多个功能，体现了多功能复合轧机在无缝钢管实验领域的强大功用。

工业plc程序的编写，需要成熟的模块化编程思路和合理的嵌套层次，两者相辅相承，缺一不可。多数经典程序的编写都是用必要的功能块加上合理的嵌套来完成的，很多成熟的plc区程序都拥有自己独立的程序块，这样才更容易实现工业技术要求，更方便程

序的编写和应用；plc程序需要合理化的嵌套，这样程序才可以正常并流畅的运行。

3 plc在移动机器人上的应用

采用plc技术的移动机器人的结构图plc源于继电控制装置，其初衷是替代继电器，并增强其相应功能。所以，它的特长就是处理逻辑量。使用它能够方便地对离散生产过程的舜玉进行控制。

下面就分别介绍五大功能在移动机器人上的应用：

1）顺序控制（开关量控制）：他的目的就是根据有关开关量的当前与历史的输入状况，产生所要求的开关量输出，以使系统能按一定顺序工作。学会用plc去实现这个控制就得学会编写实现这个控制的程序。而这个控制程序设计方法基本上有两类：一是逻辑处理方法，用组合或时序逻辑综合，进行输入输出变换；另一是用工程方法设计，按不同要求输出控制命令；2）过程控制（模拟量控制）：一般讲过程控制要用到模拟量。模拟量一般是指连续变化的量，如电流电压温度压力等物理量。而这个模拟量要能被plc处理，必须离散化数字化。plc处理后，还要锁存并转化为模拟输出。为此，要配置a/d模块，使模拟量离散化数字化；及a/d模块，使数字量锁存并模拟化；3）运动控制（脉冲量控制）：主要指：对工作对象的位置速度及加速度所做的控制。可以是单坐标即控制对象作直线运动；也可是多坐标的，控制对象的平面立体以至于角度变换等运动。有时，还可控制多个对象，而这些对象间的运动可能还要

有协调。利用该特点plc运动控制可用闭环，也可用开环。因此可以在机器人进行开环（步进电机）闭环（伺服电机）的运动控制；4）信息控制：也称数据处理，是指数据采集存储变换检索传输及数表处理等。随着技术的发展，plc不仅可用作系统的工作控制，还可以用作系统的信息控制。在移动机器人上，可以进行对它的信息控制。对机器人的各种内部参数（角度速度位移等）外部参数（定位）进行采集处理记录。并在数据显示屏上实时显示。同时，当计算机与其通讯时，还可将其传送给计算机，再由计算机作进一步处理存储报表打印及显示；5）远程控制。是指对系统的远程部分的行为及其效果实施检测与控制。plc有多种通讯接口，有很强的联网通讯能力，并不段有新的联网的模块与结构推出。所以，plc远程控制是很方便的。plc与智能传感器智能执行装置，也可连成设备网。也可通讯，交换数据，相互操作。可联接成远程控制系统，系统范围可大到几十几百公里或更大。

参考文献

[1]廖常初.s7-300/400plc应用技术[m].北京：机械工业出版社，2002．

[2]王永华.现代电气控制及plc应用技术[m].北京：北京航空航天出版社，2003．

[3]廖常初.可编程序控制应用技术[m].3版.重庆：重庆大学出版社，2002．