PLC的主要应用场合
1用于开关量控制
PLC控制开关量的能力是很强的。所控制的入出点数,少的十几点、几十点,多的可到几百、几千,甚至几万点。由于它能联网,点数几乎不受限制,不管多少点都能控制。
所控制的逻辑问题可以是多种多样的:组合的、时序的;即时的、延时的;不需计数的,需要计数的;固定顺序的,随机工作的;等等,都可进行。
PLC的硬件结构是可变的,软件程序是可编的,用于控制时,非常灵活。必要时,可编写多套,或多组程序,依需要调用。它很适应于工业现场多工况、多状态变换的需要。
用PLC进行开关量控制实例是很多的,冶金、机械、轻工、化工、纺织等等,几乎所有工业行业都需要用到它。目前,PLC首用的目标,也是别的控制器无法与其比拟的,就是它能方便并可靠地用于开关量的控制。
2用于模拟量控制
模拟量,如电流、电压、温度、压力等等,它的大小是连续变化的。工业生产,特别是连续型生产过程,常要对这些物理量进行控制。
有了A/D、D/A单元,余下的处理都是数字量,这对有信息处理能力的PLC并不难。中、大型PLC处理能力更强,不仅可进行数字的加、减、乘、除,还可开方,插值,还可进行浮点运算。有的还有PID指令,可对偏差制量进行比例、微分、积分运算,进而产生相应的输出。计算机能算的它几乎都能算。
这样,用PLC实现模拟量控制是完全可能的。控制的单位值可小到212分之一的测量程值,多数也是足够的。
PLC进行模拟量控制,还有A/D、D/A组合在一起的单元,并可用PID或模糊控制算法实现控制,可得到很高的控制质量。
用PLC进行模拟量控制的好处是,在进行模拟量控制的开关量也可控制。这个优点是别的控制器所不具备的,或控制的实现不如PLC方便。
当然,若纯为模拟量的系统,用PLC可能在性能价格比上不如用调节器。这也是应当看到的。
3用于数字量控制
实际的物理量,除了开关量、模拟量,还有数字量。如机床部件的位移,常以数字量表示。
数字量的控制,有效的办法是NC,即数字控制技术。这是50年代诞生于美国的基于计算机的控制技术。当今已很普及,并也很完善。目前,先进的金属切削机床,数控化的比率已超过40%~80%,有的甚至更高。
PLC也是基于计算机的技术,并日益完善。故它也完全可以用于数字量控制。
PLC可接收计数脉冲,频率可高达几k到几十k赫兹。可用多种方式接收这脉冲,还可多路接收。有的PLC还有脉冲输出功能,脉冲频率也可达几十k。有了这两种功能,加上PLC有数据处理及运算能力,若再配备相应的传感器(如旋转编码器)或脉冲伺服装置(如环形分配器、功放、步进电机),则完全可以依NC的原理实现种种控制。
高、中档的PLC,还开发有NC单元,或运动单元,可实现点位控制。运动单元还可实现曲线插补,可控制曲线运动。若PLC配置了这种单元,则完全可以用NC的办法,进行数字量的控制。
新开发的运动单元,甚至还发行了NC技术的编程语言,为更好地用PLC进行数字控制提供了方便。
4用于数据采集
随着PLC技术的发展,其数据存储区越来越大。如OMRON公司的PLC,前期产品C60P的DM区仅64个字,而后来的C60H达到1000个字;到了CQMI可多达6000个字。这样庞大的数据存储区,可以存储大量数据。
数据采集可以用计数器,累计记录采集到的脉冲数,并定时地转存到DM区中去。
数据采集也可用A/D单元,当模拟量转换成数字量后,再定时地转存到DM区中去。
PLC还可配置上小型打印机,定期把DM区的数据打出来。
PLC也可与计算机通讯,由计算机把DM区的数据读出,并由计算机再对这些数据作处理。这时,PLC即成为计算机的数据终端。
电业部门曾这么使用PLC,用以实时记录用户用电情况,以实现不同用电时间、不同计价的收费办法,鼓励用户在用电低谷时多用电,达到合理用电与节约用电的目的。
5用于进行监控
PLC自检信号很多,内部器件也很多,多数使用者未充分发挥其作用。
其实,完全可利用它进行PLC自身工作的监控,或对控制对象进行监控。
这里介绍一种用PLC定时器作看门狗,对控制对象工作情况进行监控的思路。
如用PLC控制某运动部件动作,看施加控制后动作进行了没有,可用看门狗办法实现监控。具体作法是在施加控制的令看门狗定时器计时。如在规定的时间内动作完成,即定时器未超过好戒值的情况下,已收到动作完成信号,则说明控制对象工作正常,无需报好。