(6)设计人机界面。
第二章可编程序控制器
PLC是可编程序控制器(Programmablelogiccontroller)的简称。它主要以微处理器为核心,用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等,并通过数字量和模拟量的输入输出来控制各种生产过程。PLC是在继电器-接触器器控制技术、计算机技术和现代通信技术的基础上发展而来的一项先进的控制技术[1]。
2.1 PLC的特点
PLC的快速发展,一方面是因为工业生产过程越来越复杂,传统的继电器控制无法满足控制需求;另一方面是PLC本身的优良特性,能够满足工业生产过程控制。
(1)稳定性高、对抗外界干扰的性能良好
稳定性高是PLC的一大优良特性,为此PLC设计了很多电气隔离方法。电气隔离主要分为两种:光隔离和磁隔离。光隔离主要是使用光耦合器,抑制干扰源,磁隔离主要是使用脉冲变压器,也是用来抑制干扰源。光电隔离主要设计在输入输出接口电路,还可以在电路中添加滤波。磁隔离主要是用在CPU等部件,电路还设计了声光报警。
(2)适应性强、控制系统简易
PLC在设计的时候,每一部分都要分开,存储器、CPU、输入/输出等都被设计成一个个独立的模块,中间由电缆相接。设计人员可以在满足工业生产需求的基础上,自由选取模块设计PLC的大小。用户在硬件设计方面,只需要确定PLC的模拟信号可可以设计,不用确定电气元件型号和繁琐的电路图。PLC有很不错的带负载能力,生活中常见的交流220V,实验室里的直流24V等可直接和PLC的输入/输出相接,不需要经过电压变换再相接。
(3)丰富的I/O接口模块
PLC拥有丰富的I/O接口模块,对数量丰富的信号如模拟量、电流、电压、交流电和直流电等都有与之相对应的模块可以连接,根本不需要提前变换信号类型。同样的,对数量丰富的电气元件,例如开关、传感器、继电器、转换开关、控制按钮等也有与之相对应的模块可以连接,非常的简单方便,大大减少了设计的工作量,设计所需的时间也会减少,这能够大幅度提高工作效率。
(4)编程简单、使用方便
PLC的编程语言有梯形图、功能模块、语句表等,其中梯形图是运用的最多的。它的优点在于只是把电路图中的电气元件替换成了相应的符号来表达生产流程。简单明了,还可以随时改编程序来改变生产过程。PLC软件的操作使用非常简单,为了操作人员能够更容易的编写程序,还有许多特殊指令可以简化程序。
(5)设计安装简单,维修方便
因为PLC程序中用图形符号替换了传统继电器电气元件,也不需要电路图,所以设计的任务较为简单。PLC的一个优点就是程序设计好了之后,可以模拟仿真,对程序进行调试,查缺补漏,设计时间大大减少。PLC的组成中大部分是软件部分,发生故障的几率不大,就算是发生故障,由于PLC的自身结构,也容易查找故障,进行维修。
(6)能耗低、重量轻、体积小
因为PLC采取的是集成电路,它的构成紧密、体型小、也节能,所以是完成工业控制的理想器件。PLC的产生就是为了满足工业控制需求,它拥有丰富的I/O接口模块,能够完成复杂的工业控制,但在具体的工业控制中,需要按照实际来选型,同样的,需要按照控制要求编写程序。