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来源:厦门雄霸电子商务有限公司   发布时间:2020-5-12 14:48:08   举报

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PLC的发展趋势 1.向高速度、大容量方向发展 为了提升PLC的处理性能,要求PLC拥有很好的响应速度和非常大的存

储容量。目前,有的PLC的扫描速度达到0.1ms/k步左右。PLC的扫

描速度已成为很关键性的一个技术指标。 在存储容量方面,有的PLCzui高达到几十兆字节。为了扩大存储容

量,有的公司已使用了磁泡存储器或硬盘。 2.向超大型、超小型两个方向发展 现阶段中小型PLC比较多,为了适应市场的多种需要,此后PLC要向多

品种方向发展,特别是向超大型和超小型两个方向发展。现已有

I/O点数达14336点的超大型PLC,其使用32位微处理器,多CPU并行

工作和大容量存储器,功能强。 小型PLC由整体结构向小型模块化结构发展,使配置更加灵活,为

了市场需要已开发了各类简易、经济的超小型微型PLC,zui小配置

的I/O点数为8~16点,以适应单机及小型全自动化控制,降低人力成本。的需求,如三菱

公司α系列PLC。 3.PLC大力开发智能模块,加强联网通信能力 为满足各类全自动化控制,降低人力成本。系统的要求,近些年来持续开发出很多功能模

块,如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机

接口模块等。这些带CPU和存储器的智能I/O模块,既扩展了PLC功

能,又灵活易于操作,扩大了PLC应用范围。 加强PLC联网通信的能力,是PLC技术进步的潮流。PLC的联网通信

有两类:一类是PLC之间联网通信,各PLC生产厂家都有自己的专有

联网手段;另一类是PLC与计算机之间的联网通信,一般PLC都有专

用通信模块与计算机通信。为了加强联网通信能力,PLC生产厂家

之间也在协商制订通用的通信标准,以形成非常大的网络系统,PLC

已成为集散控制系统(DCS)必要的主要组成部分。 4.提升外部故障的检测与处理性能 按照统计数据表明:在PLC控制系统的故障中,CPU占5%,I/O接口

占15%,输入设备占45%,输出设备占30%,线路占5%。前二项共20%

故障属于PLC的内部故障,它可经过PLC本身的软、硬件实现检测、

处理;而剩余80%的故障属于PLC的外部故障。因此,PLC生产厂家

都专注于研发、发展用于检测外部故障的专用智能模块,进一步提

高系统的可靠性。 5.编程语言多元化 在PLC系统结构可持续发展的同时,PLC的编程语言也越来越丰富,功

能也持续提升。除了比较多PLC使用的梯形图语言外,为了适应各

种控制要求,出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向流程控制

的流程图语言、与计算机兼容的高级语言(BASIC、C语言等)等。

多种编程语言的并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。

PLC的基本工作方式 可编程控制装置,英文称ProgrammableLogicController,一般称作PLC。

PLC是基于电脑,且适合于工业现场工作的电控制装置。它源

于继电控制装置,但它不像继电装置那样,经过电路的物理流程实

现控制,而主要靠运行存储于PLC内存中的程序,进行入出信息变

换实现控制。 PLC基于电脑,但并不等同于普通计算机。普遍计算机进行

入出信息变换,多只考虑信息本身,信息的入出,只要人机界面好

就能了。而PLC则还要考虑信息入出的可靠性、实时性,及其信

息的应用等问题。特别要考虑如何适合于工业环境,如利于安装,

抗干扰等问题。 1.1实现控制要点 输入输出信息变换、可靠物理实现,可以说是PLC实现控制的两个

基本要点。 输入输出信息变换靠运行存储于PLC内存中的程序实现。PLC程序既

有生产厂家的系统程序(不可更改),又有客户自行开发的应用(用

户)程序。系统程序提供运行平台,同时,还为PLC程序可靠运行

及信号与信息转换进行必要的公共处理。客户程序由客户按控制要

求设计。什么样的控制要求,就应有什么样的客户程序。 可靠物理实现主要靠输人(INPUT)及输出(OUTPUT)电路。PLC的

I/O电路,都是专门设计的。输入电路要对输入信号进行滤波,以

去掉高频干扰。并且与内部计算机电路在电上是隔离的,靠光耦元

件建立联系。输出电路内外也是电隔离的,靠光耦元件或输出继电

器建立联系。输出电路还要进行功率放大,以足以推动通常的工业

控制元器件,如电磁阀、接触器等等。 I/O电路是比较多的,每一输入点或输出点都要有一个I或O电路。PLC

有多I/O用点,一般也就有多少个I/O用电路。但是,因为它们都是由高

度集成化的电路组成的,因此,所占体积并不大。 输入电路时刻监视着输入状态,并将其暂存于输入暂存器中。每一

输入点都有一个对应的存储其信息的暂存器。 输出电路要把输出锁存器的信息输送给输出点。输出锁存器与输出

点也是一一对应的 这里的输入暂存器及输出锁存器实际就是PLC处理器I/O口的寄存器

。它们与计算机内存交换信息经过计算机总线,并主要由运行系统

程序实现。把输人暂存器的信息读到PLC的内存中,称输入刷新。

PLC内存有专门开辟的存放输入信息的映射区。这个区的每一对应

位(bit)称之为输入继电器,或称软接点。这些位置成1,表示接

点通,置成0为接点断。因为它的状态是由输入刷新得到的,因此

,它反映的就是输入状态。 输出锁存器与PLC内存中的输出映射区也是对应的。一个输出锁存

器也有一个内存位(bit)与其对应,这个位叫作输出继电器,或

称输出线圈。靠运行系统程序,输出继电器的状态映射到输出锁存

器。这个映射也称输出刷新。输出刷新主要也是靠运行系统程序实

现的。如此,客户所要编的程序只是,内存中输入映射区到输出映

射区的变换,特别是如何按输入的时序变换成输出的时序。这是一

个数据及逻辑处理问题。由于PLC有极强的指令系统,编写出满足

这个要求的程序是完全可能的,并且也是比较容易的。 1.2实现控制流程 简单地说,PLC实现控制的流程通常是: 图1.1 PLC典型开机流程 输入刷新--再运行客户程序--再输出刷新--再输入刷新--再运行用

户程序--再输出刷新……永不停止地循环重复地进行着。 图1.1所示的流程图反映的就是以上流程。它也反映了信息的时间

关系。 有了以上流程,用PLC实现控制显然是可能的。因为:有了输入刷

新,可把输入电路监控得到的输入信息存入PLC的输入映射区;经

运行客户程序,输出映射区将得到变换后的信息;再经输出刷新,

输出锁存器将反映输出映射区的状态,并经过输出电路产生相应的

输出。又由于这个流程是永不停止地循环重复地进行着,因此,输

出总是反映输入的变化的。只是响应的时间上,稍有滞后。当然,

这个滞后不能太大,否则,所实现的控制不那么及时,也就失去控

制的意义。 因此,PLC的工作效率要快。速度快、执行指令时间短,是PLC实现

控制的基础。事实上,它的速度是快速的,执行一条指令,多的几

微秒、几十微秒,少的才零点几
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