隨著時(shí)代進(jìn)步,可編程控制器逐漸進(jìn)入人們的視野,。此外,,可編程控制器為我們的生活帶來了諸多便捷。上篇文章中,,小編對可編程控制器的4大特點(diǎn)有所介紹,。本文中,小編將對可編程控制器的基本應(yīng)用予以講解。如果你對可編程控制器具有興趣,,不妨繼續(xù)往下閱讀哦,。
最初,可編程控制器主要用于開關(guān)量的邏輯控制,。隨著可編程控制器技術(shù)的進(jìn)步,,它的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。
如今,,可編程控制器不僅用于開關(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(shí)現(xiàn)大范圍,、跨地域的控制與管理,。可編程控制器已日益成為工業(yè)控制裝置家族中一個(gè)重要的角色,。
一,、用于開關(guān)量控制
可編程控制器控制開關(guān)量的能力是很強(qiáng)的。所控制的入出點(diǎn)數(shù),,少的十幾點(diǎn),、幾十點(diǎn),多的可到幾百,、幾千,,甚至幾萬點(diǎn)。由于它能聯(lián)網(wǎng),,點(diǎn)數(shù)幾乎不受限制,,不管多少點(diǎn)都能控制。
所控制的邏輯問題可以是多種多樣的:組合的,、時(shí)序的;即時(shí)的,、延時(shí)的;不需計(jì)數(shù)的,需要計(jì)數(shù)的;固定順序的,,隨機(jī)工作的;等等,,都可進(jìn)行。
可編程控制器的硬件結(jié)構(gòu)是可變的,,軟件程序是可編的,,用于控制時(shí),非常靈活,。必要時(shí),,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。
用可編程控制器進(jìn)行開關(guān)量控制實(shí)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,可編程控制器首用的目標(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。
二,、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,,可編程控制器若不能對這些量進(jìn)行控制,那是一大不足,。為此,,各可編程控制器廠家都在這方面進(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,。
A/D單元是把外電路的模擬量,轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,,然后送入可編程控制器,。D/A單元,,是把可編程控制器的數(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,,它也是可編程控制器工作內(nèi)存的一個(gè)區(qū)??勺x寫)交換信息等等特點(diǎn),。
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可編程控制器并不難,。中、大型可編程控制器處理能力更強(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(diǎn)運(yùn)算,。有的還有PID指令,,可對偏差制量進(jìn)行比例、微分,、積分運(yùn)算,,進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。計(jì)算機(jī)能算的它幾乎都能算,。
這樣,,用可編程控制器實(shí)現(xiàn)模擬量控制是完全可能的??刂频膯挝恢悼尚〉?12分之一的測量程值,多數(shù)也是足夠的,。
可編程控制器進(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(shí)現(xiàn)控制,,可得到很高的控制質(zhì)量。
用可編程控制器進(jìn)行模擬量控制的好處是,,在進(jìn)行模擬量控制的同時(shí),,開關(guān)量也可控制。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是別的控制器所不具備的,,或控制的實(shí)現(xiàn)不如可編程控制器方便,。
當(dāng)然,若純?yōu)槟M量的系統(tǒng),,用可編程控制器可能在性能價(jià)格比上不如用調(diào)節(jié)器,。這也是應(yīng)當(dāng)看到的。
三,、用于運(yùn)動控制
實(shí)際的物理量,,除了開關(guān)量、模擬量,,還有運(yùn)動控制,。如機(jī)床部件的位移,常以數(shù)字量表示,。
運(yùn)動控制,,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(jì)算機(jī)的控制技術(shù),。當(dāng)今已很普及,,并也很完善。目前,,先進(jìn)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,。
可編程控制器也是基于計(jì)算機(jī)的技術(shù),,并日益完善。故它也完全可以用于數(shù)字量控制,。
可編程控制器可接收計(jì)數(shù)脈沖,,頻率可高達(dá)幾k到幾十k赫茲??捎枚喾N方式接收這脈沖,,還可多路接收。有的可編程控制器還有脈沖輸出功能,,脈沖頻率也可達(dá)幾十k,。有了這兩種功能,加上可編程控制器有數(shù)據(jù)處理及運(yùn)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)),,則完全可以依NC的原理實(shí)現(xiàn)種種控制,。
高、中檔的可編程控制器,,還開發(fā)有NC單元,,或運(yùn)動單元,可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制,。運(yùn)動單元還可實(shí)現(xiàn)曲線插補(bǔ),,可控制曲線運(yùn)動。所以,,若可編程控制器配置了這種單元,,則完全可以用NC的辦法,進(jìn)行數(shù)字量的控制,。
新開發(fā)的運(yùn)動單元,,甚至還發(fā)行了NC技術(shù)的編程語言,為更好地用可編程控制器進(jìn)行數(shù)字控制提供了方便,。
四,、用于數(shù)據(jù)采集
隨著可編程控制器技術(shù)的發(fā)展,其數(shù)據(jù)存儲區(qū)越來越大,。如德維森公司的可編程控制器,,其數(shù)據(jù)存儲區(qū)(DM區(qū))可達(dá)到9999個(gè)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(jì)數(shù)器,,累計(jì)記錄采集到的脈沖數(shù),并定時(shí)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(shí)地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去,。
可編程控制器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。
可編程控制器也可與計(jì)算機(jī)通訊,,由計(jì)算機(jī)把DM區(qū)的數(shù)據(jù)讀出,,并由計(jì)算機(jī)再對這些數(shù)據(jù)作處理。這時(shí),,可編程控制器即成為計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)終端,。
電力用戶曾使用可編程控制器,用以實(shí)時(shí)記錄用戶用電情況,,以實(shí)現(xiàn)不同用電時(shí)間、不同計(jì)價(jià)的收費(fèi)辦法,,鼓勵用戶在用電低谷時(shí)多用電,,達(dá)到合理用電與節(jié)約用電的目的。
五,、用于信號監(jiān)控
可編程控制器自檢信號很多,,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(shí),,完全可利用它進(jìn)行可編程控制器自身工作的監(jiān)控,或?qū)刂茖ο筮M(jìn)行監(jiān)控,。
這里介紹一種用可編程控制器定時(shí)器作看門狗,,對控制對象工作情況進(jìn)行監(jiān)控的思路。
如用可編程控制器控制某運(yùn)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(shí)現(xiàn)監(jiān)控。具體作法是在施加控制的同時(shí),,令看門狗定時(shí)器計(jì)時(shí),。如在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)動作完成,即定時(shí)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(bào)警。
若超時(shí),,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(gè)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(jì)平均無故障運(yùn)行時(shí)間,降低故障修復(fù)時(shí)間,,提高系統(tǒng)的可靠性,。
六、用于聯(lián)網(wǎng),、通訊
可編程控制器聯(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,。
可編程控制器可與個(gè)人計(jì)算機(jī)相連接進(jìn)行通訊,,可用計(jì)算機(jī)參與編程及對可編程控制器進(jìn)行控制的管理,使可編程控制器用起來更方便,。
為了充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的作用,,可實(shí)行一臺計(jì)算機(jī)控制與管理多臺可編程控制器,多的可達(dá)32臺,。也可一臺可編程控制器與兩臺或更多的計(jì)算機(jī)通訊,,交換信息,以實(shí)現(xiàn)多地對可編程控制器控制系統(tǒng)的監(jiān)控,。
可編程控制器與可編程控制器也可通訊,。可一對一可編程控制器通訊,??蓭讉€(gè)可編程控制器通訊。可多到幾十,、幾百,。
可編程控制器與智能儀表、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),,不僅可編程控制器,,而且高檔計(jì)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)可把成千上萬的可編程控制器,、計(jì)算機(jī),、智能裝置組織在一個(gè)網(wǎng)中。
網(wǎng)間的結(jié)點(diǎn)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(jì)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(diǎn)(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(gè)整體,,進(jìn)而可創(chuàng)造更高的效益。這個(gè)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(diǎn)應(yīng)用是著重從質(zhì)上講的。從量上講,,可編程控制器有大,、有小。所以,它的控制范圍也可大,、可小,。小的只控制一個(gè)設(shè)備,甚至一個(gè)部件,,一個(gè)站點(diǎn);大的可控制多臺設(shè)備,,一條生產(chǎn)線,以至于整個(gè)工廠,??梢哉f,工業(yè)控制的大小場合,,都離不開可編程控制器,。
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,。由于可編程控制器有上述幾個(gè)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(shí)上,可編程控制器已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)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。
可編程控制器能有上述幾個(gè)范圍廣泛的應(yīng)用,是可編程控制器自身特點(diǎn)決定的,,也是可編程控制器技術(shù)不斷完善的結(jié)果,。