上海西门子开关电源授权代理商
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PLC广泛采用自诊断技术,向用户提供故障分析的信息和提示。同时,大力发展冗余技术、容错技术,以及模块的热插拔功能,保障PLC能够长时间的可靠运行。
4)编程软件标准化。长期以来,PLC的生产厂家各自为战,各产品在硬件结构和软件体系上都是封闭的,不对外开放,因而导致硬件互不通用、软件互不兼容,为用户带来很大的不便。为此,国际电工委员会(IEC)制定了IEC 1131标准以引导PLC向标准化方向发展。这个标准包含了5个部分,从PLC的定义等一般信息,到装备与测试、编程语言、用户规则、通信规范等,力图通过一系列的标准来规范各个厂家的产品。目前,有很多厂家都推出了符合IEC 1131-3标准的软件系统,例如西门子公司的STEP 7软件包就提供符合IEC 1131-3标准的指令集。
5)编程软件和语言向高层次发展。PLC的编程语言在原有的梯形图、顺序功能图、指令表语言的基础上,不断丰富并向高层次发展。大部分厂商都提供可在个人计算机上运行的开发软件包,开发环境完备且友好,可向开发人员提供丰富的帮助信息以及调试、诊断、模拟仿真等功能。例如西门子公司的STEP 7软件包,运行在Windows环境下,在编程的过程中可随时查询指令,其内容与详细程度与编程手册相同。
小型化PLC的发展方向是体积减小、成本下降、功能齐全、性能提高、简单易用。其针对目标是取代广泛分布在企业和民用领域的小规模继电器系统,以及需要采用逻辑顺序控制的小规模场合。其特点是安装方便、可靠性高、开发和改造周期短。二、PLC的特点
PLC的产生是基于工业控制的需要,是面向工业控制领域的专用设备,它具有以下几个特点:
1)可靠性高,抗干扰能力强。用程序来实现的逻辑顺序和时序,*大限度地取代传统继电器系统中的硬件线路,大量减少机械触点和连线的数量,单从这一角度而言,PLC在可靠性上优于继电器系统是明显的。
美国数字设备公司(DEC)根据这10项指标,于1969年研制出第一台控制器,型号为PDP-14,它的开创性意义在于引入了程序控制功能,为计算机技术在工业控制领域的应用开辟了新的空间。
至20世纪70年代,PLC技术已经进入成熟期。推动PLC技术发展的动力主要来自于两个方面,其一是企业对高性能、高可靠性自动控制系统的客观需要和追求,例如关于PLC*初的性能指标就是由用户提出的。其次,大规模及超大规模集成电路技术的飞速发展,微处理器性能的不断提高,为PLC技术的发展奠定了基础并开拓了空间。这两个因素的结合,使得当今的PLC已经在所有性能上都大大超越了前述的10项指标。
现在,PLC的程序存储容量多以MB为单位,随着超大规模集成电路技术的发展,微处理器的性能大幅提高,指令执行速度达到微秒级,从而极大提高了PLC的数据处理能力,高档的PLC可以进行复杂的浮点数运算,并增加了许多特殊功能,例如高速计数、脉宽调制变换、PID闭环控制、定位控制等,从而在以模拟量为主的过程控制领域也占有了一席之地,在一定程度上具备了组建DCS的能力。此外,PLC的通信功能和远程I/O能力也非常强大,可以组建成分布式通信网络系统。
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浔之漫智控技术(上海)有限公司
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在组成结构上,PLC具有一体化结构和模块式结构两种模式。一体化结构的PLC追求功能的完善,性能的提高,体积越来越小,有利于安装。而模块式结构,则是利用单一功能的各种模块拼装成一台完整的PLC,用户在设计自己的PLC控制系统时拥有极大的灵活性,并使设备的性价比达到*优。同时,模块式结构也有利于系统的维护、换代和升级,并使系统的扩展能力大大加强。
在控制规模上,PLC向小型化和大型化两个方向发展。大型PLC是基于满足大规模、高性能控制系统的要求而设计的,在规模上,可带的I/O点数(通道数量)达到数千点乃至上万点。在对高性能的追求上,主要体现在以下几点:
1)增强网络通信功能。这是PLC的一个重要发展趋势,伴随现场总线(Field Bus)技术的应用,由多个PLC、多个分布式I/O模块、人机界面、编程设备相互连接成的网络,与工业计算机和以太网等构成整个工厂的自动控制系统。PLC采用了计算机信息处理技术、网络通信技术和图形显示技术,使得PLC系统的生产控制功能和信息管理功能融为一体。
在抗干扰性能方面,PLC在结构设计、内部电路设计、系统程序执行等方面都给予了充分的考虑。例如对主要器件和部件用导磁良好的材料进行屏蔽、对供电系统和输入电路采用多种形式的滤波、I/O回路与微处理器电路之间用光耦合器隔离、系统软件具有故障检测功能、信息保护和恢复、循环扫描时间的超时警戒等。
2)灵活性强,控制系统具有良好的柔性。当生产工艺和流程进行局部的调整和改动时,通常只需要对PLC的程序进行改动,或者配合以外围电路的局部调整即可实现对控制系统的改造。
3)编程简单,使用方便。梯形图语言是PLC的*重要也是*普及的一种编程语言,其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似,电气技术人员和技术工人可以很快地掌握梯形图语言,并用来编制用户程序。
4)控制系统易于实现,开发工作量少,周期短。由于PLC的系列化、模块化、标准化,以及良好的扩展性和联网性能,在大多数情况下,PLC系统都是一个较好的选择,它不仅能够完成多数情况下的控制要求,还能够大量节省系统设计、安装、调试的时间和工作量。
5)维修方便。PLC有完善的故障诊断功能,可以根据装置上的发光二极管和软件提供的故障信息,方便地查明故障源。由于PLC的体积小,并且有些是采用模块化结构,因而可以通过更换整机或模块迅速排除故障。
6)体积小,能耗低。由软件实现的逻辑控制,大量节省继电器、定时器,一台小型的PLC只相当于几个继电器的体积,控制系统所消耗的能量大大降低。
7)功能强,性能价格比高。用户程序实现的逻辑控制,所需要的继电器、中间继电器、定时器、计数器等功能元件,都由存储单元来替代,因而数量非常大,一台小型的PLC所具备的元件(软元件)数量就可达到成百上千个,相当于过去一个大规模甚至超大规模的继电器控制系统。另外,PLC所提供的软元件的触点(例如软继电器)可以无限次使用,方便地实现复杂的控制功能。同时,PLC的联网通信功能有利于实现分散控制、远程控制、集中管理等功能,与同等规模或成本的继电器控制系统相比,无论其功能和性能,都具有无可比拟的优势。第二节 PLC的组成
PLC是微机技术和控制技术相结合的产物,是一种以微处理器为核心的用于控制的特殊计算机,因此PLC的基本组成与一般的微机系统类似。