工控機如何實現開關量控制

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工控機如何實現開關量控制

工控機是通過串口實現開關量控制的。所控制的入出點數,少的十幾點、幾十點,多的可到幾百、幾千,甚至幾萬點,由於它能聯網,點數幾乎不受限制,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、不需計數的、需要計數的、固定順序的、隨機工作的等等,都可進行。

用PLC進行開關量控制實例是很多的,冶金、機械、輕工、化工、紡織等等,幾乎所有工業行業都需要用到它。目前,PLC首用的目標,也是別的控制器無法與其比擬的,就是它能方便並可靠地用於開關量的控制。

2、用於模擬量控制

模擬量,如電流、電壓、温度、壓力等等,它的大小是連續變化的。工業生產,特別是連續型生產過程,常要對這些物理量進行控制。

作為一種工業控制電子裝置,PLC若不能對這些量進行控制,那是一大不足,為此各PLC廠家都在這方面進行大量的開發。目前,不僅大型、中型機可以進行模擬量控制,就是小型機,也能進行這樣的控制。PLC進行模擬量控制,要配置有模擬量與數字量相互轉換的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,轉換成數字量,然後送入PLCD/A單元,是把PLC的數字量轉換成模擬量,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、內外電路隔離、與輸入輸出繼電器(或內部繼電器,它也是PLC工作內存的一個區,可讀寫)交換信息等等特點。

這裏的A/D中的A,多為電流,或電壓,也有温度。D/A中的A,多為電壓,或電流。電壓、電流變化範圍多為0~5V,0~10V,4~20mA,有的還可處理正負值的。這裏的D,小型機多為8位二進制數,中、大型多為12位二進制數。A/D、D/A有單路,也有多路。多路佔的輸入輸出繼電器多。有了A/D、D/A單元,餘下的處理都是數字量,這對有信息處理能力的PLC並不難。

PLC電氣自動化控制系統

3、用於運動控制

實際的物理量,除了開關量、模擬量,還有運動控制。如機牀部件的位移,常以數字量表示。運動控制,有效的辦法是NC,即數字控制技術。這是50年代誕生於美國的基於計算機的控制技術。當今已很普及,並也很完善。目前,先進國家的金屬切削機牀,數控化的比率已超過40%~80%,有的甚至更高。PLC也是基於計算機的技術,並日益完善。PLC可接收計數脈衝,頻率可高達幾k到幾十k赫茲,可用多種方式接收這脈衝,還可多路接收。有的PLC還有脈衝輸出功能,有了這兩種功能,加上PLC有數據處理及運算能力,則完全可以依NC的原理實現種種控制。高、中檔的PLC,還開發有NC單元,或運動單元,可實現點位控制。運動單元還可實現曲線插補,可控制曲線運動。所以,若PLC配置了這種單元,則完全可以用NC的辦法,進行數字量的控制。

4、用於數據採集

隨着PLC技術的發展,其數據存儲區越來越大。如德維森公司的PLC,其數據存儲區(DM區)可達到9999個字。這樣龐大的數據存儲區,可以存儲大量數據。數據採集可以用計數器,累計記錄採集到的脈衝數,並定時地轉存到DM區中去。數據採集也可用A/D單元,當模擬量轉換成數字量後,再定時地轉存到DM區中去。

PLC也可與計算機通訊,由計算機把DM區的數據讀出,並由計算機再對這些數據作處理。這時,PLC即成為計算機的數據終端。電力用户曾使用PLC,用以實時記錄用户用電情況,以實現不同用電時間、不同計價的收費辦法,鼓勵用户在用電低谷時多用電,達到合理用電與節約用電的目的。

5、用於信號監控

PLC自檢信號很多,內部器件也很多,多數使用者未充分發揮其作用。其實,完全可利用它進行PLC自身工作的監控,或對控制對象進行監控。對一個複雜的控制系統,特別是自動控制系統,監控以至進一步能自診斷是非常必要的,它可減少系統的故障,出了故障也好查找,可提高累計平均無故障運行時間,降低故障修復時間,提高系統的可靠性。

6、用於聯網、通訊

PLC聯網、通訊能力很強,不斷有新的聯網的結構推出。PLC可與個人計算機相連接進行通訊,可用計算機參與編程及對PLC進行控制的管理,使PLC用起來更方便。為了充分發揮計算機的作用,可實行一台計算機控制與管理多台PLC,多的可達32台。也可一台PLC與兩台或更多的計算機通訊,交換信息,以實現多的對PLC控制系統的監控。

PLC與智能儀表、智能執行裝置(如變頻器),也可聯網通訊,交換數據,相互操作。可聯接成遠程控制系統,系統範圍面可大到10公里或更大。可組成局部網,不僅PLC,而且高檔計算機、各種智能裝置也都可進網。可用總線網,也可用環形網。網還可套網。網與網還可橋接。聯網可把成千上萬的PLC、計算機、智能裝置組織在一個網中。網間的結點可直接或間接地通訊、交換信息。

以上幾點應用是着重從質上講的。從量上講,PLC有大、有小。所以它的控制範圍也可大、可小。小的只控制一個設備,甚至一個部件,一個站點大的可控制多台設備,一條生產線,以至於整個工廠。

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