可编程逻辑控制器(PLC)正式进入工业生产控制领域之前,工业生产中使用的自动化控制装置是继电器—接触器控制系统。但是继电器—接触器控制系统是
可编程逻辑控制器(PLC)正式进入工业生产控制领域之前,工业生产中使用的自动化控制装置是继电器—接触器控制系统。但是继电器—接触器控制系统是存在缺陷的,例如:能耗高、工艺流程更新要求高、人力物力成本大等等。它的系统运行是通过各种硬件接线的逻辑控制来实现系统的运行,因此具备着较多的机械触点,系统的可靠性也随之变差。
后来生产企业为了适应市场不断变化的需求,工业生产控制系统需要不断地重新设置和安装。在这一过程中暴露出了继电器—接触器控制系统的诸多不足之处,传统的控制方式受到了冲击而需要变革。在这一条件下,可编程逻辑控制器作为一种能够迎合工业控制和用户市场需要的理想控制器而横空出世。
可编程逻辑控制器(PLC)是一类内部存储着具备多种功能的程序并且能够根据程序执行相应的逻辑指令的存储器,而且用户可以自行定义编写程序来满足自己的控制需求。PLC是专为工业现场应用而设计,它具备着读写用户自定义程序和运行调试数据的功能。PLC扫描采集由现场输入装置送来的状态或数据的输入信号,并将现场输入信号存入规定的寄存器中。而且PLC还有自诊断功能,能够识别程序编写中的错误以及记录系统运行调试阶段的特殊事件。
2.1.1 PLC的特点
1)系统可靠性高
PLC工作时的可靠性很高,因为它是从软件和硬件两个角度都采取了抗干扰措施以保证其能执行操作时的可靠度。
硬件方面,PLC采用与内部CPU电隔离的输入输出电路,而且信息是依靠光耦器件或者电磁器件进行传递。为了确保PLC程序的运行不会受到外界的电磁干扰,PLC还对CPU采取了屏蔽措施来对抗电磁干扰。
软件方面,PLC使用扫描加中断的工作方式,这种工作方式能保证PLC的有序工作以及控制结果的准确性,还能够在发生紧急情况时做出及时的应急处理,有效提升应急响应的及时性。
2)功能非常丰富
功能丰富不仅是指指令系统所能够使用的指令丰富,也是内部器件和外部设备的种类丰富。PLC能够使用的指令多达上百条,完全可以实现计算各种类型的数据以及对于各种类型的逻辑问题的处理。基本上,普通计算机能够完成的操作PLC都可以实现。
PLC的内部器件种类繁多,有着从几十到十几万不等的I/O接口。它的计数器和定时器也有很多种类,这一点是过去的继电器控制所不能企及的,数量则多达几十上百种。而且,内部器件都可以设置成是否要掉电保护,即使突然掉电也能保证上电后数据和指令也不会清零,这是继电器控制绝对做不到的。
PLC的外部设备有着良好的人机交互界面,而且可以自由的输入或者输出程序及数据。PLC还具有能够与计算机连接或者连接网络的通信接口、较为强大能够实现自诊断和结果自动记录的自检功能。
3)易于实现控制
PLC采用模块化结构,能够根据不同的工业控制需要选择不同的模块组合系统。PLC的各类模块已经实现了系统化与规格化,硬件系统的配置和构建已经非常方便。而且硬件的安装很简单,也能很容易的进行组装。所以使用者可以根据需要选择合适的硬件模块,然后编写程序来实现控制。
4)编程学习简单容易掌握
大部分的PLC程序是采用梯形图的表达形式,因为梯形图可以说是直观形象容易读懂。有的PLC程序还可使用BASIC语言、C语言或者是自然语言。对于PLC的用户而言,编程容易这一点具备着极大的优势。