1 PLC的发展与应用
PLC以计算机技术为基础,代替了传统继电器控制方式,专门运用于工业控制环节。PLC具有可靠性高、抗干扰能力强等优点,成为了诸多工业生产系统的首选控制装置。PLC从概念提出到日趋成熟已经经历了近50年。85032
1968年美国通用汽车公司提出了取代之前一直使用的继电器控制装置的要求。1969年,针对通用公司的要求,美国数字设备公司研制出了第一台可编程逻辑控制装置PDP-14,程序化手段首次被运用在了电气控制中,并且在美国通用汽车公司的生产线上已成功试用,这被认为是可编程逻辑控制器发明阶段开始的一个标志。PDP-14也被称为全球业界所公认的第一台PLC[7]。
20世纪70年代初微处理器(CPU)的出现促进了PLC的发展,在PLC中加入了微处理器后,使其增加了数据传送、数据处理和运算等功能,具有了计算机的特征。而个人计算机(PC)问世后,为了区分Personal Computer与Programmable Controller,可编程逻辑控制器被正式定名为Programmable Logic Controller(PLC)。
PLC发展速度最快的时期是20世纪的80年代到90年代中期,这段时间PLC每年都保持30-40%的增长率。PLC的数字运算能力、处理模拟量能力、网络能力和人机接口能力在这个时期都提高了很大的幅度。国外的PLC产业也由此兴起,其中德国西门子公司、日本三菱公司以及美国数字设备公司是生产PLC最知名的三大企业,本次设计中使用的就是西门子研发的S7系列PLC中的小型PLC:S7-200。而我国自主研发的PLC多为中小型的,典型的代表有南京嘉华JH200系列、北京和利时Hollias-PLC系列等。论文网
2 PID控制技术的发展与应用
PID控制,也称为PID调节,它的被控量是将给定值和反馈值之间的偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)通过线性关系组合而成的。
PID控制器诞生于20世纪30~40年代,至今已有了70年的历史。早在三十年代末期,美国的布朗仪表公司就设计并生产一种波纹管型气动基地式PID调节器[8]。1940年后,PID控制器进入了革新阶段,发展迅猛,并与其它工业技术的发展相结合,逐步成为了一种可靠性高、鲁棒性强、应用广泛的控制器。随着各种新兴的现代控制技术的出现,PID控制器不仅没有被取代,反而与现代控制相结合,造就了功能更为强大的产品。本次研究所用的PLC就是一种带有PID调节功能的现代控制装置。根据日本有关调查资料显示,在现今使用的各种控制技术中,PID控制技术约占84%,优化PID控制技术约6。8%,现代控制技术约占1。6%,手动控制约占6。6%,人工智能控制技术约占0。6%。如果把PID控制技术和优化改进的PID控制技术加起来,则占到了90%以上[9]。
因此,可以说,随着工业现代化和其他各种现代控制技术的发展,PID控制技术仍然不过时,并且它还继续占据着主导地位,在将来的工业控制中会有更好的应用[10]。