多年來,可編程控制器(以下簡稱PLC)從其產(chǎn)生到現(xiàn)在,實現(xiàn)了接線邏輯到存儲邏輯的飛躍;其功能從弱到強,實現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進步;其應用領域從小到大,實現(xiàn)了單體設備簡單控制到勝任運動控制、過程控制及集散控制等各種任務的跨越。今天的PLC在處理模擬量、數(shù)字運算、人機接口和網(wǎng)絡的各方面能力都已大幅提高,成為工業(yè)控制領域的主流控制設備,在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用。

目前,PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè),PLC的功能情況如下:
1、開關量邏輯控制
這是PLC基本廣泛的應用,PLC的輸入信號和輸出信號都是只有通/斷狀態(tài)的開關量信號,這種控制與繼電器控制為接近,可以用價格較低,僅有開關量控制功能的PLC作為繼電器控制系統(tǒng)的替代物。開關量邏輯控制可以用于單臺設備,也可以用于自動生產(chǎn)線,如各種繼電控制、沖壓、鑄造機械、運輸帶、包裝機械的控制,電梯的控制,化工系統(tǒng)中各種泵和電磁閥的控制,冶金系統(tǒng)的高爐上料系統(tǒng),軋機,連鑄機、飛剪的控制,電鍍生產(chǎn)線、啤酒灌裝生產(chǎn)線、汽車裝配生產(chǎn)線、電視機和收音機生產(chǎn)線的控制等。
2、運動控制
PLC可用于對直線運動或圓周運動的控制。早期直接用開關量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構,現(xiàn)在一般使擁有專用的運動控制模塊,世界上各主要PLC廠家生產(chǎn)的PLC幾乎都有運動控制功能。PLC的運動控制功能廣泛地用于各種機械,如金屬切削機床,金屬成型機械、裝配機械、機器人、電梯等。
3、閉環(huán)過程控制
過程控制是指對溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。PLC通過模擬量I/O模塊,實現(xiàn)模擬量(Analog)和數(shù)字量(Digital)之間的A/D轉換和D/A轉換。并對模擬量實行閉環(huán)PID控制,F(xiàn)代的大中型PLC一般都有PID閉環(huán)控制功能,這一功能可以用專用的智能PID模塊PID子程序來實現(xiàn),也可以設計PID子程序來完成,更多的使用專用PID功能指令來完成。PLC的模擬量PID控制功能已經(jīng)廣泛地應用于塑料擠壓成型機、加熱爐、熱處理爐、鍋爐等設備,以及輕工、化工、機械、冶金、電力、建材等行業(yè)。

4、數(shù)據(jù)處理
現(xiàn)代的PLC具有數(shù)學運算(包括矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算)、數(shù)據(jù)運算、轉換、排序和查表、位操作等功能,可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。這些數(shù)據(jù)可以與儲存在存儲器中的參考值比較,也可以用通信功能傳到別的智能裝置,或者將他們打印制表,數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng),如無人柔性制造系統(tǒng),也可以用于過程控制系統(tǒng),如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。
5、通信
PLC的通信包括可編程序控制器之間的通信、可編程序控制器和其他智能控制設備的通信。隨著計算機控制的發(fā)展,近年來國外工廠自動化通信網(wǎng)絡發(fā)展的很快,各PLC生產(chǎn)廠商都推出了PLC之間的網(wǎng)絡系統(tǒng)。
PLC的應用特點
1.可靠性高,抗干擾能力強
高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術,采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造,內部電路采取了先進的抗干擾技術,具有很高的可靠性。使用PLC構成控制系統(tǒng),和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比,電氣接線及開關接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC帶有硬件故障自我檢測功能,出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應用軟件中,應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣,整個系統(tǒng)將很高的可靠性。
2.配套齊全,功能完善,適用性強
PLC發(fā)展到今天,已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品,可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外,PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力,可用于各種數(shù)字控制領域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn),使PLC滲|透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發(fā)展,使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。
3.易學易用,深受工程技術人員歡迎
PLC是面向工礦企業(yè)的工控設備。它接口容易,編程語言易于為工程技術人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近,為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制打開了方便之門。
4.系統(tǒng)的設計,工作量小,維護方便,容易改造
PLC用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設備外部的接線,使控制系統(tǒng)設計及建造的周期大為縮短,同時日常維護也變得容易起來,更重要的是使同一設備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。