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可编程控制器有何应用?可编程控制器基本应用介绍

随着时代进步 ， 可编程控制器逐渐进入人们的视野 。此外 ， 可编程控制器为我们的生活带来了诸多便捷 。上篇文章中 ， 小编对可编程控制器的4大特点有所介绍 。本文中 ， 小编将对可编程控制器的基本应用予以讲解 。如果你对可编程控制器具有兴趣 ， 不妨继续往下阅读哦 。
最初 ， 可编程控制器主要用于开关量的逻辑控制 。随着可编程控制器技术的进步 ， 它的应用领域不断扩大 。
如今 ， 可编程控制器不仅用于开关量控制 ， 还用于模拟量及数字量的控制 ， 可采集与存储数据 ， 还可对控制系统进行监控;还可联网、通讯 ， 实现大范围、跨地域的控制与管理 。可编程控制器已日益成为工业控制装置家族中一个重要的角色 。
一、用于开关量控制
可编程控制器控制开关量的能力是很强的 。所控制的入出点数 ， 少的十几点、几十点 ， 多的可到几百、几千 ， 甚至几万点 。由于它能联网 ， 点数几乎不受限制 ， 不管多少点都能控制 。
所控制的逻辑问题可以是多种多样的：组合的、时序的;即时的、延时的;不需计数的 ， 需要计数的;固定顺序的 ， 随机工作的;等等 ， 都可进行 。
可编程控制器的硬件结构是可变的 ， 软件程序是可编的 ， 用于控制时 ， 非常灵活 。必要时 ， 可编写多套 ， 或多组程序 ， 依需要调用 。它很适应于工业现场多工况、多状态变换的需要 。
用可编程控制器进行开关量控制实例是很多的 ， 冶金、机械、轻工、化工、纺织等等 ， 几乎所有工业行业都需要用到它 。目前 ， 可编程控制器首用的目标 ， 也是别的控制器无法与其比拟的 ， 就是它能方便并可靠地用于开关量的控制 。
二、用于模拟量控制
模拟量 ， 如电流、电压、温度、压力等等 ， 它的大小是连续变化的 。工业生产 ， 特别是连续型生产过程 ， 常要对这些物理量进行控制 。
作为一种工业控制电子装置 ， 可编程控制器若不能对这些量进行控制 ， 那是一大不足 。为此 ， 各可编程控制器厂家都在这方面进行大量的开发 。目前 ， 不仅大型、中型机可以进行模拟量控制 ， 就是小型机 ， 也能进行这样的控制 。
可编程控制器进行模拟量控制 ， 要配置有模拟量与数字量相互转换的A/D、D/A单元 。它也是I/O单元 ， 不过是特殊的I/O单元 。
A/D单元是把外电路的模拟量 ， 转换成数字量 ， 然后送入可编程控制器 。D/A单元 ， 是把可编程控制器的数字量转换成模拟量 ， 再送给外电路 。
作为一种特殊的I/O单元 ， 它仍具有I/O电路抗干扰、内外电路隔离 ， 与输入输出继电器(或内部继电器 ， 它也是可编程控制器工作内存的一个区 。可读写)交换信息等等特点 。
这里的A/D中的A ， 多为电流 ， 或电压 ， 也有为温度 。D/A中的A ， 多为电压 ， 或电流 。电压、电流变化范围多为0～5V ， 0～10V ， 4～20mA 。有的还可处理正负值的 。
这里的D ， 小型机多为8位二进制数 ， 中、大型多为12位二进制数 。
A/D、D/A有单路 ， 也有多路 。多路占的输入输出继电器多 。
有了A/D、D/A单元 ， 余下的处理都是数字量 ， 这对有信息处理能力的可编程控制器并不难 。中、大型可编程控制器处理能力更强 ， 不仅可进行数字的加、减、乘、除 ， 还可开方 ， 插值 ， 还可进行浮点运算 。有的还有PID指令 ， 可对偏差制量进行比例、微分、积分运算 ， 进而产生相应的输出 。计算机能算的它几乎都能算 。
这样 ， 用可编程控制器实现模拟量控制是完全可能的 。控制的单位值可小到212分之一的测量程值 ， 多数也是足够的 。
可编程控制器进行模拟量控制 ， 还有A/D、D/A组合在一起的单元 ， 并可用PID或模糊控制算法实现控制 ， 可得到很高的控制质量 。
用可编程控制器进行模拟量控制的好处是 ， 在进行模拟量控制的同时 ， 开关量也可控制 。这个优点是别的控制器所不具备的 ， 或控制的实现不如可编程控制器方便 。
当然 ， 若纯为模拟量的系统 ， 用可编程控制器可能在性能价格比上不如用调节器 。这也是应当看到的 。
三、用于运动控制
实际的物理量 ， 除了开关量、模拟量 ， 还有运动控制 。如机床部件的位移 ， 常以数字量表示 。
运动控制 ， 有效的办法是NC ， 即数字控制技术 。这是50年代诞生于美国的基于计算机的控制技术 。当今已很普及 ， 并也很完善 。目前 ， 先进国家的金属切削机床 ， 数控化的比率已超过40%～80% ， 有的甚至更高 。
可编程控制器也是基于计算机的技术 ， 并日益完善 。故它也完全可以用于数字量控制 。
可编程控制器可接收计数脉冲 ， 频率可高达几k到几十k赫兹 。可用多种方式接收这脉冲 ， 还可多路接收 。有的可编程控制器还有脉冲输出功能 ， 脉冲频率也可达几十k 。有了这两种功能 ， 加上可编程控制器有数据处理及运算能力 ， 若再配备相应的传感器(如旋转编码器)或脉冲伺服装置(如环形分配器、功放、步进电机) ， 则完全可以依NC的原理实现种种控制 。
高、中档的可编程控制器 ， 还开发有NC单元 ， 或运动单元 ， 可实现点位控制 。运动单元还可实现曲线插补 ， 可控制曲线运动 。所以 ， 若可编程控制器配置了这种单元 ， 则完全可以用NC的办法 ， 进行数字量的控制 。
新开发的运动单元 ， 甚至还发行了NC技术的编程语言 ， 为更好地用可编程控制器进行数字控制提供了方便 。
四、用于数据采集
随着可编程控制器技术的发展 ， 其数据存储区越来越大 。如德维森公司的可编程控制器 ， 其数据存储区(DM区)可达到9999个字 。这样庞大的数据存储区 ， 可以存储大量数据 。
数据采集可以用计数器 ， 累计记录采集到的脉冲数 ， 并定时地转存到DM区中去 。
数据采集也可用A/D单元 ， 当模拟量转换成数字量后 ， 再定时地转存到DM区中去 。
可编程控制器还可配置上小型打印机 ， 定期把DM区的数据打出来 。
可编程控制器也可与计算机通讯 ， 由计算机把DM区的数据读出 ， 并由计算机再对这些数据作处理 。这时 ， 可编程控制器即成为计算机的数据终端 。
电力用户曾使用可编程控制器 ， 用以实时记录用户用电情况 ， 以实现不同用电时间、不同计价的收费办法 ， 鼓励用户在用电低谷时多用电 ， 达到合理用电与节约用电的目的 。
五、用于信号监控
可编程控制器自检信号很多 ， 内部器件也很多 ， 多数使用者未充分发挥其作用 。
其实 ， 完全可利用它进行可编程控制器自身工作的监控 ， 或对控制对象进行监控 。
这里介绍一种用可编程控制器定时器作看门狗 ， 对控制对象工作情况进行监控的思路 。
如用可编程控制器控制某运动部件动作 ， 看施加控制后动作进行了没有 ， 可用看门狗办法实现监控 。具体作法是在施加控制的同时 ， 令看门狗定时器计时 。如在规定的时间内动作完成 ， 即定时器未超过警戒值的情况下 ， 已收到动作完成信号 ， 则说明控制对象工作正常 ， 无需报警 。
若超时 ， 说明不正常 ， 可作相应处理 。
如果控制对象的各重要控制环节 ， 都用这样一些看门狗"看"着 ， 那系统的工作将了如指掌 ， 出现了问题 ， 卡在什么环节上也很好查找 。
还有其它一些监控工作可做 。对一个复杂的控制系统 ， 特别是自动控制系统 ， 监控以至进一步能自诊断是非常必要的 。它可减少系统的故障 ， 出了故障也好查找 ， 可提高累计平均无故障运行时间 ， 降低故障修复时间 ， 提高系统的可靠性 。
【可编程控制器有何应用?可编程控制器基本应用介绍】 六、用于联网、通讯
可编程控制器联网、通讯能力很强 ， 不断有新的联网的结构推出 。
可编程控制器可与个人计算机相连接进行通讯 ， 可用计算机参与编程及对可编程控制器进行控制的管理 ， 使可编程控制器用起来更方便 。
为了充分发挥计算机的作用 ， 可实行一台计算机控制与管理多台可编程控制器 ， 多的可达32台 。也可一台可编程控制器与两台或更多的计算机通讯 ， 交换信息 ， 以实现多地对可编程控制器控制系统的监控 。
可编程控制器与可编程控制器也可通讯 。可一对一可编程控制器通讯 。可几个可编程控制器通讯 。可多到几十、几百 。
可编程控制器与智能仪表、智能执行装置(如变频器) ， 也可联网通讯 ， 交换数据 ， 相互操作 。
可联接成远程控制系统 ， 系统范围面可大到10公里或更大 。
可组成局部网 ， 不仅可编程控制器 ， 而且高档计算机、各种智能装置也都可进网 。可用总线网 ， 也可用环形网 。网还可套网 。网与网还可桥接 。联网可把成千上万的可编程控制器、计算机、智能装置组织在一个网中 。
网间的结点可直接或间接地通讯、交换信息 。
联网、通讯 ， 正适应了当今计算机集成制造系统(CIMS)及智能化工厂发展的需要 。它可使工业控制从点(Point)、到线((Line)再到面(Aero) ， 使设备级的控制、生产线的控制、工厂管理层的控制连成一个整体 ， 进而可创造更高的效益 。这个无限美好的前景 ， 已越来越清楚地展现在我们这一代人的面前 。
以上几点应用是着重从质上讲的 。从量上讲 ， 可编程控制器有大、有小 。所以 ， 它的控制范围也可大、可小 。小的只控制一个设备 ， 甚至一个部件 ， 一个站点;大的可控制多台设备 ， 一条生产线 ， 以至于整个工厂 。可以说 ， 工业控制的大小场合 ， 都离不开可编程控制器 。
一般讲 ， 工业生产过程可分为两种类型;连续型生产过程(如化学工业)及非连续型 ， 即离散型生产过程(如机械制造业) 。前者生产对象是连续的 ， 分不出件的;后者为离散的 ， 一件件的 。由于可编程控制器有上述几个方面的应用 ， 而且 ， 控制的规模又可大、可小 ， 所以 ， 这两种类型的生产过程都有其用武之地 。
事实上 ， 可编程控制器已广泛应用于工业生产的各个领域 。从行业看 ， 冶金、机械、化工、轻工、食品、建材等等 ， 几乎没有不用到它的 。不仅工业生产用它 ， 一些非工业过程 ， 如楼宇自动化、电梯控制也用到它 。农业的大棚环境参数调控 ， 水利灌溉也用到它 。
可编程控制器能有上述几个范围广泛的应用 ， 是可编程控制器自身特点决定的 ， 也是可编程控制器技术不断完善的结果 。
以上便是此次小编带来的“可编程控制器”相关内容 ， 通过本文 ， 希望大家对可编程控制器的基本应用具备一定的了解 ， have a nice day!

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