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zui初，PLC主要用于開關(guān)量的邏輯控制。隨著PLC技術(shù)的進(jìn)步，它的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。
如今，PLC不僅用于開關(guān)量控制，還用于模擬量及數(shù)字量的控制，可采集與存儲數(shù)據(jù)，還可對控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控；還可聯(lián)網(wǎng)、通訊，實現(xiàn)大范圍、跨地域的控制與管理。PLC已日益成為工業(yè)控制裝置家族中一個重要的角色。
廈門莫格電氣自動化有限公司
：張 美 霞
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PLC控制開關(guān)量的能力是很強(qiáng)的。所控制的入出點數(shù)，少的十幾點、幾十點，多的可到幾百、幾千，甚至幾萬點。由于它能聯(lián)網(wǎng)，點數(shù)幾乎不受限制，不管多少點都能控制。
所控制的邏輯問題可以是多種多樣的：組合的、時序的；即時的、延時的；不需計數(shù)的，需要計數(shù)的；固定順序的，隨機(jī)工作的；等等，都可進(jìn)行。
PLC的硬件結(jié)構(gòu)是可變的，軟件程序是可編的，用于控制時，非常靈活。必要時，可編寫多套，或多組程序，依需要調(diào)用。它很適應(yīng)于工業(yè)現(xiàn)場多工況、多狀態(tài)變換的需要。
用PLC進(jìn)行開關(guān)量控制實例是很多的，冶金、機(jī)械、輕工、化工、紡織等等，幾乎所有工業(yè)行業(yè)都需要用到它。目前，PLC首用的目標(biāo)，也是別的控制器無法與其比擬的，就是它能方便并可靠地用于開關(guān)量的控制。
2用于模擬量控制
模擬量，如電流、電壓、溫度、壓力等等，它的大小是連續(xù)變化的。工業(yè)生產(chǎn)，特別是連續(xù)型生產(chǎn)過程，常要對這些物理量進(jìn)行控制。
作為一種工業(yè)控制電子裝置，PLC若不能對這些量進(jìn)行控制，那是一大不足。為此，各PLC廠家都在這方面進(jìn)行大量的開發(fā)。目前，不僅大型、中型機(jī)可以進(jìn)行模擬量控制，就是小型機(jī)，也能進(jìn)行這樣的控制。
PLC進(jìn)行模擬量控制，要配置有模擬量與數(shù)字量相互轉(zhuǎn)換的A／D、D／A單元。它也是I/O單元，不過是特殊的I/O單元。
A/D單元是把外電路的模擬量，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后送入PLC。D/A單元，是把PLC的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，再送給外電路。
作為一種特殊的I/O單元，它仍具有I/O電路抗干擾、內(nèi)外電路隔離，與輸入輸出繼電器（或內(nèi)部繼電器，它也是PLC工作內(nèi)存的一個區(qū)?？勺x寫）交換信息等等特點。
這里的A/D中的A，多為電流，或電壓，也有為溫度。D/A中的A，多為電壓，或電流。電壓、電流變化范圍多為0～5V，0～10V，4～20mA。有的還可處理正負(fù)值的。
這里的D，小型機(jī)多為8位二進(jìn)制數(shù)，中、大型多為12位二進(jìn)制數(shù)。
A/D、D/A有單路，也有多路。多路占的輸入輸出繼電器多。
有了A/D、D/A單元，余下的處理都是數(shù)字量，這對有信息處理能力的PLC并不難。中、大型PLC處理能力更強(qiáng)，不僅可進(jìn)行數(shù)字的加、減、乘、除，還可開方，插值，還可進(jìn)行浮點運算。有的還有PID指令，可對偏差制量進(jìn)行比例、微分、積分運算，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。計算機(jī)能算的它幾乎都能算。
這樣，用PLC實現(xiàn)模擬量控制是*可能的?？刂频膯挝恢悼尚〉?/span>212分之一的測量程值，多數(shù)也是足夠的。
PLC進(jìn)行模擬量控制，還有A/D、D/A組合在一起的單元，并可用PID或模糊控制算法實現(xiàn)控制，可得到很高的控制質(zhì)量。
用PLC進(jìn)行模擬量控制的好處是，在進(jìn)行模擬量控制的同時，開關(guān)量也可控制。這個優(yōu)點是別的控制器所不具備的，或控制的實現(xiàn)不如PLC方便。
當(dāng)然，若純?yōu)槟M量的系統(tǒng)，用PLC可能在性能價格比上不如用調(diào)節(jié)器。這也是應(yīng)當(dāng)看到的。
3用于數(shù)字量控制
實際的物理量，除了開關(guān)量、模擬量，還有數(shù)字量。如機(jī)床部件的位移，常以數(shù)字量表示。
數(shù)字量的控制，有效的辦法是NC，即數(shù)字控制技術(shù)。這是50年代誕生于美國的基于計算機(jī)的控制技術(shù)。當(dāng)今已很普及，并也很完善。目前，*國家的金屬切削機(jī)床，數(shù)控化的比率已超過40％～80％，有的甚至更高。
PLC也是基于計算機(jī)的技術(shù)，并日益完善。故它也*可以用于數(shù)字量控制。
PLC可接收計數(shù)脈沖，頻率可高達(dá)幾k到幾十k赫茲。可用多種方式接收這脈沖，還可多路接收。有的PLC還有脈沖輸出功能，脈沖頻率也可達(dá)幾十k。有了這兩種功能，加上PLC有數(shù)據(jù)處理及運算能力，若再配備相應(yīng)的傳感器（如旋轉(zhuǎn)編碼器）或脈沖伺服裝置（如環(huán)形分配器、功放、步進(jìn)電機(jī)），則*可以依NC的原理實現(xiàn)種種控制。
高、中檔的PLC，還開發(fā)有NC單元，或運動單元，可實現(xiàn)點位控制。運動單元還可實現(xiàn)曲線插補(bǔ)，可控制曲線運動。所以，若PLC配置了這種單元，則*可以用NC的辦法，進(jìn)行數(shù)字量的控制。
新開發(fā)的運動單元，甚至還發(fā)行了NC技術(shù)的編程語言，為更好地用PLC進(jìn)行數(shù)字控制提供了方便。
4用于數(shù)據(jù)采集
隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，其數(shù)據(jù)存儲區(qū)越來越大。如OMRON公司的PLC，前期產(chǎn)品C60P的DM區(qū)僅64個字，而后來的C60H達(dá)到1000個字；到了CQMI可多達(dá)6000個字。這樣龐大的數(shù)據(jù)存儲區(qū)，可以存儲大量數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)采集可以用計數(shù)器，累計記錄采集到的脈沖數(shù)，并定時地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。
數(shù)據(jù)采集也可用A/D單元，當(dāng)模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，再定時地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。
PLC還可配置上小型打印機(jī)，定期把DM區(qū)的數(shù)據(jù)打出來。
PLC也可與計算機(jī)通訊，由計算機(jī)把DM區(qū)的數(shù)據(jù)讀出，并由計算機(jī)再對這些數(shù)據(jù)作處理。這時，PLC即成為計算機(jī)的數(shù)據(jù)終端。
電業(yè)部門曾這么使用PLC，用以實時記錄用戶用電情況，以實現(xiàn)不同用電時間、不同計價的收費辦法，鼓勵用戶在用電低谷時多用電，達(dá)到合理用電與節(jié)約用電的目的。
5用于進(jìn)行監(jiān)控
PLC自檢信號很多，內(nèi)部器件也很多，多數(shù)使用者未充分發(fā)揮其作用。
其實，*可利用它進(jìn)行PLC自身工作的監(jiān)控，或?qū)刂茖ο筮M(jìn)行監(jiān)控。
這里介紹一種用PLC定時器作看門狗，對控制對象工作情況進(jìn)行監(jiān)控的思路。
如用PLC控制某運動部件動作，看施加控制后動作進(jìn)行了沒有，可用看門狗辦法實現(xiàn)監(jiān)控。具體作法是在施加控制的同時，令看門狗定時器計時。如在規(guī)定的時間內(nèi)動作完成，即定時器未超過警戒值的情況下，已收到動作完成信號，則說明控制對象工作正常，無需報警。
若超時，說明不正常，可作相應(yīng)處理。
如果控制對象的各重要控制環(huán)節(jié)，都用這樣一些看門狗"看"著，那系統(tǒng)的工作將了如指掌，出現(xiàn)了問題，卡在什么環(huán)節(jié)上也很好查找。
還有其它一些監(jiān)控工作可做。對一個復(fù)雜的控制系統(tǒng)，特別是自動控制系統(tǒng)，監(jiān)控以至進(jìn)一步能自診斷是非常必要的。它可減少系統(tǒng)的故障，出了故障也好查找，可提高累計平均*運行時間，降低故障修復(fù)時間，提高系統(tǒng)的可靠性。
6用于聯(lián)網(wǎng)、通訊
PLC聯(lián)網(wǎng)、通訊能力很強(qiáng)，不斷有新的聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)推出。
PLC可與個人計算機(jī)相連接進(jìn)行通訊，可用計算機(jī)參與編程及對PLC進(jìn)行控制的管理，使PLC用起來更方便。
為了充分發(fā)揮計算機(jī)的作用，可實行一臺計算機(jī)控制與管理多臺PLC，多的可達(dá)32臺。也可一臺PLC與兩臺或更多的計算機(jī)通訊，交換信息，以實現(xiàn)多地對PLC控制系統(tǒng)的監(jiān)控。
PLC與PLC也可通訊。可一對一PLC通訊。可幾個PLC通訊。可多到幾十、幾百。
PLC與智能儀表、智能執(zhí)行裝置（如變頻器），也可聯(lián)網(wǎng)通訊，交換數(shù)據(jù)，相互操作。
可聯(lián)接成遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，系統(tǒng)范圍面可大到10公里或更大。
可組成局部網(wǎng)，不僅PLC，而且高檔計算機(jī)、各種智能裝置也都可進(jìn)網(wǎng)?？捎每偩€網(wǎng)，也可用環(huán)形網(wǎng)。網(wǎng)還可套網(wǎng)。網(wǎng)與網(wǎng)還可橋接。聯(lián)網(wǎng)可把成千上萬的PLC、計算機(jī)、智能裝置組織在一個網(wǎng)中。
網(wǎng)間的結(jié)點可直接或間接地通訊、交換信息。
聯(lián)網(wǎng)、通訊，正適應(yīng)了當(dāng)今計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）及智能化工廠發(fā)展的需要。它可使工業(yè)控制從點（Point）、到線（（Line）再到面（Aero），使設(shè)備級的控制、生產(chǎn)線的控制、工廠管理層的控制連成一個整體，進(jìn)而可創(chuàng)造更高的效益。這個無限美好的前景，已越來越清楚地展現(xiàn)在我們這一代人的面前。
以上幾點應(yīng)用是著重從質(zhì)上講的。從量上講，PLC有大、有小。所以，它的控制范圍也可大、可小。小的只控制一個設(shè)備，甚至一個部件，一個站點；大的可控制多臺設(shè)備，一條生產(chǎn)線，以至于整個工廠?？梢哉f，工業(yè)控制的大小場合，都離不開PLC。
一般講，工業(yè)生產(chǎn)過程可分為兩種類型；連續(xù)型生產(chǎn)過程（如化學(xué)工業(yè)）及非連續(xù)型，即離散型生產(chǎn)過程（如機(jī)械制造業(yè)）。前者生產(chǎn)對象是連續(xù)的，分不出件的；后者為離散的，一件件的。由于PLC有上述幾個方面的應(yīng)用，而且，控制的規(guī)模又可大、可小，所以，這兩種類型的生產(chǎn)過程都有其用武之地。
事實上，PLC已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。從行業(yè)看，冶金、機(jī)械、化工、輕工、食品、建材等等，幾乎沒有不用到它的。不僅工業(yè)生產(chǎn)用它，一些非工業(yè)過程，如樓宇自動化、電梯控制也用到它。農(nóng)業(yè)的大棚環(huán)境參數(shù)調(diào)控，水利灌溉也用到它。
PLC能有上述幾個范圍廣泛的應(yīng)用，是PLC自身特點決定的，也是PLC技術(shù)不斷完善的結(jié)果。
FARRAND 51 & 1/2" O.A.L. TAPE SPAR LINEAR SCALE 218052-15-1038
TOL-O-MATIC B3W LINEAR BELT DRIVE ACTUATOR WITH MOTOR, NNB
NSK 80" O.A.L. LINEAR BALL SCREW W5016-1987-C5Z 05L5-0005
INA LINEAR BEARING PR 14032 GR3, NIB
54" O.A.L. PRECISION BALL SCREW M-127
THOMSON ROUND LINEAR CASE SHAFT 25MMSOFTX1500MM?, NIB
THK CAM FOLLOWER CFH12MA / 350910 A NIB
THREAD CRAFT INC T-4073 COMMERCIAL BACKLASH BALL SCREW 50 OAL 2? DIA NIB
THOMSON ISO 9000 SUPER PILLOW BLOCK BEARING NIB SPB160PN
SAGINAW 31" LENGTH 3" DIAMETER SHAFT BALL SCREW, NO LABEL, SEE PHOTOS
LEAD SCREWS INTERNATIonAL 40" O.A.L. PRECISION BALL SCREW M447
THK 92" O.A.L. LINEAR MOTION SYSTEM YS 7F27
THREAD CRAFT INC T-6235 COMMERCIAL BACKLASH BALL SCREW 58 OAL 51 TRAV 2? DIA NIB
STAR 83.5" 28-HOLE LINEAR GUIDE RAIL 48-10-1608, RUST
94" O.A.L. PRECISION BALL SCREW C-246
DEUTSCHE STAR RUNNER BLOCK / ROLLER RAIL 1853-613-10, SEALED
20TH CENTURY MACHINE 120" O.A.L. PRECISION BALL SCREW FS-127920-2000
THOMSON A162536 LINEAR BALL BEARING, NNB
PRECISION BALL SCREW 74" O.A.L. FS127920-0800-1?268-02H1
GEORG FISCHER DOUBLE ACTING ACTUATOR
LINEAR ROLLER BEARING LMUWF16
NUMATICCS, LINEAR ACTUATOR SH10606LB16DS3, K13409
PARKER PNEUMATIC ACUATOR VAVLE P5T-J063DHSN050 SEALED
THK KS PRECISION BALLSCREW 9D22
THK LINEAR GUIDE RAIL NIB SHS35C3SS+840L / UCG00264 101075
THK HSR55 LINEAR BLOCK BEARING
STAR LINEAR BEARING 067-20
THK LINEAR GUIDE BLOCK NIB HSR45CA1SSS(GK) 101815
DUFF-NORTON WORM GEAR ACTUATOR LM3704-57L W/ STEARNS BRAKE 1-055-511-04-BQ?F
THREAD CRAFT INC T-1161 COMMERCIAL BACKLASH BALL SCREW 40 OAL 37 TRAV 2? DIA NIB
40" O.A.L. PRECISION BALL SCREW 89988
PARKER ORIGA SYSTEM PLUS PNEUMATIC DRIVE CYLINDER P5P00000C500-03?353 102624
DR. JOHANNES HEIDENHAIN 1840MM LINEAR ENCODER 216 750 HL
BELOIT CORP. SCREW JACK 274815D051
LINMOT LINEAR GUIDE PS01-48X240 / 0150-1975 *PLUG*
NIPPON THOMPSON IKO LINEAR BEARING, LRW50 E71
HYTORK-130 ACTUATOR 120PSIG
FESTO 12 MM BORE, 270° ANGLE ROTARY ACTUATOR DSM-12-270-P-FW?-CC
REXROTH LINEAR SLIDE BEARING R182443110
INA LINEAR MOTION BEARING KH1026/P/PP
EMCOR 36" O.A.L. PRECISION BALL SCREW E-6428
INA LINEAR BEARING KH3050IPIPP
EMCOR E-6696 58" PRECISION BALL SCREW
EMCOR 42" O.A.L. PRECISION BALL SCREW C-066
PARKER ORIGA SYSTEM PNEUMATIC LINEAR DRIVE SYSTEM 102629
THK 171&11/16" O.A.L. 55 HOLE LINEAR GUIDE WAY RAIL W/ (2) IKO BEARING BLOCK
BELOIT CORP. 15-TON SCREW JACK 274817D023-0-00?4
ACCUGLIDE CG35CEAN LINEAR BLOCK BEARING, NIB
NB LINEAR BEARING TWA-16UU
26" O.A.L. PRECISION BALL SCREW 052243
THOMSON ACCUGLIDE RG25NL0260 348660-81 LINEAR RAIL, NNB
FESTO DGP LINEAR DRIVE DGP-40-1300PPVA?B-SL010179
THREAD CRAFT INC T-8310 COMMERCIAL BACKLASH BALL SCREW 50 OAL 44 TRAV NIB
STAR / REXROTH 1807-203-31 236MM LINEAR ROLLER GUIDE RAIL, NNB
STAR / REXROTH 1807-203-31 LINEAR ROLLER GUIDE RAIL, NNB
THREAD CRAFT 39.55" 1.5 DIAMETER PRECISION BALL SCREW T-4947
36.562" O.A.L. PRECISION BALL SCREW 80198 / C-160
THOMSON SAGINAW 17.5" PRECISION BALL SCREW A-5409
THREAD CRAFT INC T-1284 PRECISION PRELOADED BALL SCREW 41 OAL 38 TRAV NIB
BARNES INDUSTRIAL BWO35342 120694 25?" BALLSCREW, NIB
PRECISION BALL SCREW 70260 NIB
THREAD CRAFT PRECISION BALL SCREW ?-16988
BELOIT CORP. SCREW JACK 274822D026
42" O.A.L. PRECISION BALL SCREW C-270
48" O.A.L. PRECISION BALL SCREW A-60292
STAR / REXROTH 1807-203-31 356MM LINEAR ROLLER GUIDE RAIL, NIB
THREAD CRAFT INC T-2569 COMMERCIAL BACKLASH BALL SCREW 38 OAL 30 TRAV NIB
THK LINEAR GUIDE RAIL NIB SHS-800L(GK) / UCG02891 101077
44'' LINEAR GUIDE RAIL
THOMSON INDUSTRIES, INC SUPERSLIDE SYSTEMS POSITIonING SLIDE, 37" OAL; 32" TRAV
REXROTH STAR RUNNER BLOCK/ BALL RAIL 1623-214-20 NIB
THOMPSON SUPER 24 BALL BEARING LINEAR BUSHING NIB
20TH CENTURY MACHINE 104" O.A.L. PRECISION BALL SCREW FS127920-1600
DAYTRonIC LINEAR SENSOR DS6000A
THREAD CRAFT INC T-4013 COMMERCIAL BACKLASH BALL SCREW 38 OAL 29 TRAV NIB
THREAD CRAFT INC T-5736 COMMERCIAL BACKLASH BALL SCREW 48? OAL 45? TRAV NIB
CAIPO DIS 10292 35 X 30 SCREW ACTUATOR
BELOIT CORP. SCREW JACK 274817D023-0-00?5
THREAD CRAFT T7425 74" O.A.L. PRECISION BALL SCREW CP#2.25X500x74
THREAD CRAFT INC T-1526 COMMERCIAL BACKLASH BALL SCREW 49 OAL 42 TRAV NIB
THREAD CRAFT INC T-6235 COMMERCIAL BACKLASH BALL SCREW 49 OAL 42 TRAV NIB
1244.5MM O.A.L. PRECISION BALL SCREW C-264
IKO 13-HOLE LINEAR GUIDE RAILWAY LWH 55 101018
IAI SINGLE AXIS ROBOT LINEAR ACTUATOR ISA-SXM-0-0-100?0-AQ
EMCOR 47.812" O.A.L. PRECISION BALL SCREW E-6630
FESTO 63MM BORE 500MM STROKE LINEAR DRIVE DGP-63-500-PPVA?-B
HEIDENHAIN 620MM, LINEAR SCALE LS 704
TEMPOSonIC R SERIES LINEAR-POSITION SENSOR RHT0065UD601V01
INGERSOLL-RAND ARO 1/4 TON SERIES 7700 ROLLER CHAIN HOIST 7718E-2C10-C6S
INGERSOLL-RAND ARO 1/4 TON SERIES 7700 ROLLER CHAIN HOIST 7718E-2C10-K6
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