西门子交流变频器
继电器控制系统采用时间继电器的延时动作进行时间控制,时间继电器的延时时间易受环境温度和温度变化的影响,定时精度不高且调整时间困难。而PLC采用半导体集成电路作定时器,时钟脉冲由晶体振荡器产生,精度高,定时范围一般从0.1s到若干分钟甚至更长,用户可根据需要在程序中设定定时值,修改方便,不受环境的影响。PLC具有计数功能,而继电器控制系统一般不具备计数功能。
(5)从可靠性和可维护性上进行比较
由于继电器控制系统使用了大量的机械触点,连线多。触点开闭时存在机械磨损、电弧烧伤等现象,触点寿命短,所以可靠性和可维护性较差。而PLC采用半导体技术,大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成,其寿命长、可靠性高,PLC还具有自诊断功能,能查出自身的故障,随时显示给操作人员,并能动态地监视控制程序的执行情况,为现场调试和维护提供了方便。
(6)从价格上进行比较
继电器控制系统使用机械开关、继电器和接触器,价格较便宜。而PLC采用大规模集成电路,价格相对较高。一般认为在少于10个继电器装置中,使用继电器控制逻辑比较经济;在需要10个以上的继电器场合,使用PLC比较经济。
从上面的比较可知,PLC在性能上比继电器控制系统优异。特别是它具有可靠性高、设计施工周期短、调试修改方便,且体积小、功耗低、使用维护方便的优点,但其价格高于继电器控制系统。
西门子交流变频器
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PLC工作过程除了包括上述三个主要阶段外,还要完成内部处理、通信处理等工作。在内部处理阶段,PLC检查CPU模块内部的硬件是否正常,将监控定时器复位,以及完成一些别的内部工作。在通信服务阶段,PLC与其它的带微处理器的智能装置实现通信。
1.3 PLC与其它顺序逻辑控制系统的比较
1.3.1 PLC与继电器控制系统的比较
PLC控制系统与电器控制系统相比,有许多相似之处,也有许多不同。现将两控制系统进行比较。
(1)从控制逻辑上进行比较
继电器控制系统控制逻辑采用硬件接线,利用继电器机械触点的串联或并联等组合成控制逻辑,其连线多且复杂、体积大、功耗大,系统构成后,想再改变或增加功能较为困难。另外,继电器的触点数量有限,所以继电器控制系统的灵活性和可扩展性受到很大限制。而PLC采用了计算机技术,其控制逻辑是以程序的方式存放在存储器中,要改变控制逻辑只需改变程序,因而很容易改变或增加系统功能。PLC控制系统连线少、体积小、功耗小,而且PLC中每只软继电器的触点数理论上是无限制,因此其灵活性和可扩展性很好。
(2)从工作方式上进行比较
在继电器控制电路中,当电源接通时,电路中所有继电器都处于受制约状态,即该吸合的继电器都同时吸合,不该吸合的继电器受某种条件限制而不能吸合,这种工作方式称为并行工作方式。而PLC的用户程序是按一定顺序循环执行,所以各软继电器都处于周期性循环扫描接通中,受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序扫描顺序,同它们在梯形图中的位置有关,这种工作方式称为串行工作方式。
(3)从控制速度上进行比较
继电器控制系统依靠机械触点的动作以实现控制,工作频率低,触点的开关动作一般在几十毫秒数量级,且机械触点还会出现抖动问题。而PLC通过程序指令控制半导体电路来实现控制的,一般一条用户指令的执行时间在微秒数量级,因此速度较快,PLC内部还有严格的同步控制,不会出现触点抖动问题。
PLC与单片机控制系统的比较
单片机具有结构简单、使用方便、价格便宜等优点,一般用于弱电控制。PLC是专门为工业现场的自动化控制而设计的,现将两控制系统进行比较。
(1)从使用者学习掌握的角度进行比较
单片机的编程语言一般为汇编语言或单片机C语言,这就要求设计人员具备一定的计算机硬件和软件知识,对于只熟悉机电控制的技术人员来说,需要相当的时间的学习才能掌握。PLC虽然配置上是一种微型计算机系统,但它提供给用户使用的是机电控制员所熟悉的梯形图语言,使用的术语仍然是“继电器”一类的术语,大部分指令与继电器触点的串并联相对应,这就使得熟悉机电控制的工程技术人员一目了然。对于使用者来说,不必去关心微型计算机的一些技术问题,只需用较短时间去熟悉PLC的指令系统及操作方法,就能应用到工程现场。
(2)从简易程序上进行比较
单片机用来实现自动控制时,一般要在输入/输出接口上做大量工作。例如要考虑现场与单片机的连接、接口的扩展、输入/输出信号的处理、接口工作方式等问题,除了要设计控制程序外,还要在单片机的外围做很多软硬件工作,系统的调试也较复杂。PLC的I/O口已经做好,输入接口可以与输入信号直接连线,非常方便,输出接口也具有一定的驱动能力。
(3)从可靠性上进行比较
单片机进行工业控制时,易受环境的干扰。PLC是专门应用于工程现场的自动控制装置,在系统硬件和软件上都采取了抗干扰措施,其可靠性较高。
(4)从价格上进行比较
单片机价格便宜功能强大,既可以用于价格低廉的民用产品也可用于昂贵复杂的特殊应用系统,自带完善的外围接口,可直接连接各种外设,有强大的模拟量和数据处理能力。PLC的价格昂贵,体积大,功能扩展需要较多的模块,并且不适合大批量重复生产的产品。
西门子S7-200 SMART PLC的特点
西门子S7-200 SMART是西门子公司于2012年推出的可替代S7-200系列PLC的产品,该产品具有以下特点,使其成为经济型自动化市场的理想选择。
(1)机型丰富,选择更多
该产品可以提供不同类型、I/O点数丰富的CPU模块。产品配置灵活,在满足不同需求的同时,又可*大限度地控制成本,是小型自动化系统的理想选择。
(2)选件扩展,配置灵活
西门子S7-200 SMART PLC新型的信号板设计,在不额外占用控制柜空间的前提下,可实现通信端口、数字量通道、模拟量通道的扩展,其配置更加灵活。
(3)以太互联,经济便捷
CPU模块的本身集成了以太网接口(经济型CPU模块除外),用一根以太网线,便可以实现程序的下载和监控,省去了购买专用编程电缆的费用;同时,强大的以太网功能,可以实现与其它CPU模块、触摸屏和计算机的通信和组网。