plc控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
plc控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
PLC發(fā)展如此迅速的原因,在于它具有一些其它控制系統(tǒng),包括DCS和通用計(jì)算機(jī)在內(nèi),所不及的一些特點(diǎn)。
① 可靠性
可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。可編程控制器的可靠性高,表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面:
a) 可編程控制器不需要大量的活動(dòng)部件和電子元件,接線大大減少,與此同時(shí),系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單,維修時(shí)間縮短,因此可靠性得到進(jìn)步;
b)可編程控制器的硬件設(shè)計(jì)方面,采用了一系列進(jìn)步可靠性的措施。例如,采用可靠性高的產(chǎn)業(yè)級(jí)元件,采用先進(jìn)的電子加工工藝(SMT)制造,對(duì)干擾采用屏蔽、隔離和濾波等;存儲(chǔ)器內(nèi)容的保護(hù),采用看門(mén)狗和自診斷措施,便于維修的設(shè)計(jì)等。
c) 可編程控制器有較強(qiáng)的易操縱性,它具有編程簡(jiǎn)單,操縱方便,編程的出錯(cuò)率大大降低,而為產(chǎn)業(yè)惡劣操縱環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大進(jìn)步;
d) 可編程控制器采用一系列可靠性設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì),例如冗余設(shè)計(jì),掉電保護(hù),故障診斷,報(bào)警和運(yùn)行信息顯示和信息保護(hù)及恢復(fù)等,進(jìn)步了MTBF,降低了MTTR,使可靠性得到進(jìn)步;
一份用戶(hù)選用PLC原因的調(diào)查報(bào)告指出:在各種選用PLC的原因中,首選原因是可靠性高的,占93%,其次,才是性能和維修方面的原因。
?、?易操縱性
plc控制系統(tǒng)的易操縱性表現(xiàn)在下列三個(gè)方面:
a) 編程方面:PLC有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可以使用,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電氣職員來(lái)說(shuō),由于梯形圖與電氣原理圖相似,因此,很輕易理解和把握。采用語(yǔ)句表語(yǔ)言編程時(shí),由于編程語(yǔ)句是功能的縮寫(xiě),便于記憶,并且與梯形圖有逐一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,所以有利于編程職員的編程操縱。功能圖表語(yǔ)言以過(guò)程流程進(jìn)展為主線,十分適合設(shè)計(jì)職員與工藝專(zhuān)業(yè)職員設(shè)計(jì)思想的溝通。功能模塊圖和結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言編程方法的應(yīng)用尚未普及,但由于它們具有功能清楚,易于理解等優(yōu)點(diǎn),而且與DCS組態(tài)語(yǔ)言同一,正受到廣大技術(shù)職員的重視。
b) 操縱方便:對(duì)PLC的操縱包括程序的輸進(jìn)和程序更改操縱,大多數(shù)PLC采用編程器進(jìn)行程序輸進(jìn)和更改操縱。現(xiàn)在的PLC的編程器大部分可以用電腦直接進(jìn)行,更改程序也可根據(jù)所需地址編號(hào)、繼電器編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)等直接進(jìn)行搜索或按順序?qū)ふ?,然后可以在線或離線更改;
c) 維修方便:PLC所具有的自診斷功能對(duì)維修職員的技術(shù)要求較低,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),通過(guò)硬件和軟件的自診斷,維修職員可以根占有關(guān)故障代碼的顯示和故障信號(hào)燈的提示等信息,或通過(guò)編程器和HMI屏幕的設(shè)定,直接找到故障所在的部位,為迅速排除故障和修復(fù)節(jié)省了時(shí)間,降低了MTTR。
為便于維修工作的開(kāi)展,有些plc控制系統(tǒng)制造商提供維修用的專(zhuān)用儀表或設(shè)備,提供故障維修樹(shù)等維修用資料;有些廠商還提供維修用的智能卡或插件板,使維修工作變得十分方便。此外,PLC的面板和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也考慮了維修的方便性。例如,對(duì)需要維修的部件設(shè)置在便于維修的位置,信號(hào)燈設(shè)置在易于觀察的位置,接線端子采用便于接線和更換的類(lèi)型等,這些設(shè)計(jì)使維修工作能方便地進(jìn)行,大大縮短了維修時(shí)間。采用標(biāo)準(zhǔn)化元件和標(biāo)準(zhǔn)化工藝生產(chǎn)流水作業(yè),使維修用備品備件簡(jiǎn)化等,也使維修工作變得方便。
?、?靈活性
plc控制系統(tǒng)的靈活性主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面:
a) 編程的靈活性:PLC采用的標(biāo)準(zhǔn)編程語(yǔ)言有梯形圖、指令表、功能圖表、功能模塊圖和結(jié)構(gòu)化文本編程語(yǔ)言等。使用者只要把握其中一種編程語(yǔ)言就可進(jìn)行編程,編程方法的多樣性使編程方便。由于PLC內(nèi)部采用軟連接,因此,在生產(chǎn)工藝流程更改或者生產(chǎn)設(shè)備更換后,可不必改變PLC的硬設(shè)備,通過(guò)程序的編制與更改就能適應(yīng)生產(chǎn)的需要。這種編程的靈活性是繼電器順序控制系統(tǒng)和數(shù)字電路控制系統(tǒng)所不能相比的。正是由于編程的柔性特點(diǎn),使PLC成為產(chǎn)業(yè)控制領(lǐng)域的重要控制設(shè)備,在柔性制造系統(tǒng)FMS,計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)和計(jì)算機(jī)流程產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)(CIPS)中,PLC正成為主要的控制設(shè)備,得到廣泛的應(yīng)用;
b) 擴(kuò)展的靈活性:PLC的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。它可以根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不斷擴(kuò)展,即進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。它不僅可以通過(guò)增加輸進(jìn)輸出卡件增加點(diǎn)數(shù),通過(guò)擴(kuò)展單元擴(kuò)大容量和功能,也可以通過(guò)多臺(tái)PLC的通訊來(lái)擴(kuò)大容量和功能,甚至可以與其它的控制系統(tǒng)如DCS或其它上位機(jī)的通訊來(lái)擴(kuò)展其功能,并與外部的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。這種擴(kuò)展的靈活性大大方便了用戶(hù);
c) 操縱的靈活性:操縱的靈活性指設(shè)計(jì)工作量、編程工作量、和安裝施工的工作量的減少。操縱變得十分方便和靈活,監(jiān)視和控制變得很輕易。在繼電器順序控制系統(tǒng)中所需的一些操縱得到簡(jiǎn)化,不同生產(chǎn)過(guò)程可采用相同的控制臺(tái)和控制屏等。
?、?機(jī)電一體化
為了使產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程控制更平穩(wěn),更可靠,向優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗要效益,對(duì)過(guò)程控制設(shè)備和裝置提出了機(jī)電一體化,即儀表、電子、計(jì)算機(jī)綜合的要求,而PLC正是這一要求的產(chǎn)物,它是專(zhuān)門(mén)為產(chǎn)業(yè)過(guò)程而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備,具有體積小、功能強(qiáng),抗干擾性好等優(yōu)點(diǎn),它將機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi),把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合集成在一起,因此,它已經(jīng)成為當(dāng)今數(shù)控技術(shù)、產(chǎn)業(yè)機(jī)器人、離散制造和過(guò)程流程等領(lǐng)域的主要控制設(shè)備,成為產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化三大支柱(PLC,機(jī)器人,CAD/CAM)之一。
可編程控制器現(xiàn)在已經(jīng)成為了一個(gè)不可代替的控制系統(tǒng),它們可以與其它系統(tǒng)通訊,提供產(chǎn)品報(bào)表,生產(chǎn)調(diào)度,診斷自身和設(shè)備的故障,這些技術(shù)上的改進(jìn),讓PLC成為今天的各行各業(yè)的高質(zhì)量和產(chǎn)量的重要的貢獻(xiàn)者。
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