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歐姆龍PLC的特點
可編程控創器是一種(zhǒng)工業控制計算機成(chéng)品,與其他控制器相比具有很多特點。
歐姆龍PLC爲核心構造控側系統所份周期短
構造自動化控制裝且時.有兩(liǎng)種(zhǒng)做法,
(1)開(kāi)發(fā)控制裝,,即從頭到尾設計側造控側器。這(zhè)項工作難度比較大,周期比較長(cháng),對(duì)從事(shì)這(zhè)項工作的人員要求也比較高。例如,使用單片機開(kāi)發(fā)控制系統,不僅偏要配皿、創造、側試計算機的硬件系統及接口電路、馭動電路.還(hái)要開(kāi)發(fā)系統軟件。
(2)應用成(chéng)品控側器構造控制系統。這(zhè)項工作相對(duì)容易。
可編程控制器是一種(zhǒng)成(chéng)品控制器,以可編程控創器爲核心構造控制系統,可以避免最大且複雜的開(kāi)發(fā)工作,無需配皿、制造、側試計算機的硬件系統及接口電路、犯動電路。
可編程控制器配備有品種(zhǒng)齊全的各種(zhǒng)硬件裝旦(例如1/0棋塊、通信處理模塊、A/D模塊)供用戶選用,用戶不必自己設計和制作硬件裝l。用戶在硬件方面(miàn)的設計工作,隻是确定可編程控制器的硬件配且和設計外部接線圖而已。可編程控制器的安裝接線也很方使,各種(zhǒng)外部接線娜有相應的接線端子。
可編程控制器的翰出端可以直接連接電壓範圈較寬的交流電派或直流電派,具有較強的帶負載能(néng)力,可以直接駱動一般的電磁陰和交流接觸器的線圈。可編程控側器提供機内直流電源(DC24V)供愉人電器使用。可編程控制器可以直接使用市電給自身供電。
使用可編程控制器,無需開(kāi)發(fā)系統軟件。
可編程控制器的用戶程序采用梯形圖編制,梯形圖編程直觀簡單.可編程控制器用于順序控制時,編程方法很有規律,容易掌握。對(duì)于複雜的控制系統,設計梯形圖所花費的時間比設計繼電器控制系統電路圖花費的時間要少得多。
可編程控制器的用戶程序可以不在現場調試,可以在實驗室模拟調試.在輸人模塊上接上模拟輸人信号(小開(kāi)關),觀察可編程控制器輸出模塊_L的指示燈(發(fā)光二極管)的狀态就可以知曉程序的運行情況。調試過(guò)程中發(fā)現的問題通過(guò)修改程序即可解決,調試花費的時間比接觸器一繼電器系統少得多.
可編程控制器的安裝十分簡單。
可編程控制器控制系統可避免大量的接線。系統的控制邏輯通過(guò)可編程控制器内部的等效電器實現,系統中的電器數量較少,連接工作量大大減少。
因此,以可編程控制器爲核心構造控制系統,能(néng)快速構成(chéng)控制系統,省時、省力、可靠。
歐姆龍PLC易學(xué)易用
可編程控制器的硬件系統和系統軟件由可編程控制器廠家的專業人員研制,用戶即使沒(méi)有電子技術基礎,沒(méi)有控制理論基礎,不懂計算機原理,不會計算機編程,也可以使用可編程控制器來構造自動控制系統。
可編程控制器采用描述“繼電器一接觸器控制系統”電路的方法描述其控制功能(néng),采用設計“繼電器一接觸器控制系統”電路的方法設計其控制電路,隻要熟悉“繼電器一接觸器控制系統”,即可掌握好(hǎo)可編程控制器的使用。
使用可編程控制器,隻是根據實際控制需要,選用合适的可編程控制器及外圍設備,編制用戶程序,連接好(hǎo)外部接線。
編制用戶程序使用梯形圖語言(一種(zhǒng)十分直觀的高級語言)編程,是一項不太困難的工作。通過(guò)閱讀可編程控制器的教程和技術手冊或接受短期培訓,電氣技術人員或技術工人即可在較短時間内熟悉和掌握可編程控制器的梯形圖語言編程方法,并可以編制用戶程序。
可編程控制器的簡易編程器的操作和使用很簡單,編程軟件的使用也很簡單。可編程控制器的外部接線也十分容易。
歐姆龍PLC通用性和适應性強
可編程控制器功能(néng)強大:可以實現開(kāi)關量邏輯控制(這(zhè)是可編程控制器最基本、最廣泛的應用,可編程控制器的輸人信号和輸出信号都(dōu)是開(kāi)關量,這(zhè)種(zhǒng)控制和繼電器的一接觸器控制比較接近);可以實現運動控制(可編程控制器可以用于對(duì)直線運動或圓周運動進(jìn)行控制);可以實現過(guò)程控制(可編程控制器可以對(duì)流量、溫度、壓力等連續變化的量進(jìn)行控制);可以進(jìn)行數據處理(可編程控制器可以進(jìn)行邏輯運算、函數運算、矩陣運算、數據轉換、數據傳送、排序和查表、位操作等功能(néng),可以完成(chéng)數據的采集、分析、處理);可以一實現閉環控制(可編程控制器可以實現PID閉環控制)。可以組成(chéng)控制網絡(可編程控制器可以和其他可編程控制器及普通計算機配合使用.組成(chéng)控制網絡,完成(chéng)集散控制)。大部分的控制問題都(dōu)可以用可編程控制器加以解決。
可編程控制器能(néng)隴機應變:可編程控制器已系列化和模塊化,硬件配置十分靈活,可以根據實際需要增加或減少模塊,以滿足各種(zhǒng)各樣(yàng)的特定控制要求;硬件配置确定後(hòu),對(duì)同一硬件系統,可以通過(guò)修改用戶程序,實現不同的控制功能(néng)(适應工藝過(guò)程的變化)。
可編程控制器是主流的控制設備:在舊機器的自動化改造中,在新機器上,在新的生産線上,在機械行業、輕工行業、電力行業等各行各業,可編程控制器得到了大量而廣泛的應用,已成(chéng)爲生産自動化的主要支柱。
歐姆龍PLC的可旅性高、抗幹擾能(néng)力強
可靠性是選擇控制裝置的一個重要指标。
可編程控制器從硬件和軟件兩(liǎng)個方面(miàn)采取措施提高可靠性和抗幹擾能(néng)力,是可靠性較高
的控制設備,平均無故障工作時間爲300 000 h(約爲34.2年),在環境惡劣和有強烈幹撫的工作現場均可正常、可靠地工作,例如FX系列的可編程控制器在幅值爲1 000 V、脈寬爲15s、上升時間爲Ins的尖脈沖幹擾下也能(néng)可靠地工作。如果再采用冗餘技術,可編程控制器的可靠性還(hái)可以更高。.
可編程控制器的内部核心電路系統由大規模的集成(chéng)電路芯片構成(chéng),這(zhè)些芯片由有可靠的質量保障體系的專業廠家(如Intel公司)采用成(chéng)熟的技術制造。可編程控制器采用的元器件的質量較高。
可編程控制器内部核心電路系統的工作電壓爲幾伏至十幾伏,工作電流也很小,功耗很低,這(zhè)也是可編程控制器能(néng)長(cháng)期工作的一種(zhǒng)保障。
一些高檔的可編程控制器采用冗餘技術,使用雙CPU或多CFU,即系統中有備用部件,一個CPU模闆出故障時,系統也能(néng)正常工作,使故障對(duì)系統正常工作的影響降到最低.一些雙CPU系統(如OMRON的C200 H ),兩(liǎng)塊CPU模闆連接到切換單元,兩(liǎng)塊CPU獨立工作,無縫切換,可以在非常惡劣的環境中和十分重要的控制中使用。
在模塊式的可編程控制器控制系統中,一個模塊出故障,一般不會影響到其他的模塊.更換掉出故障的模塊,整個系統可迅速恢複正常。
可編程控制器的内部電路系統使用的内部電源采用了多級濾波和穩壓技術,内部電路系統的工作電壓和工作電流很穩定。
可編程控制器的内部核心電路系統與輸人輸出模塊之間采取了很好(hǎo)的隔離措施(一般用光電隔離器隔離,繼電器輸出型的輸出模塊則用繼電器隔離),可編程控制器的内部核心電路系統與連接到可編程控制器軸人輸出模塊的外部強電電路在電路上沒(méi)有任何聯系,彼此獨立,外部強電電路的大電壓和大電流不會竄人内部核心電路,内部核心電路系統工作在一種(zhǒng)封閉的和穩定的環境中。
除了采用隔離電路外,可編程控制器的輸人輸出模塊中還(hái)采用了很多濾波電路(如RC低通濾波電路、RL低通濾波電路、LC低通濾波電路》,可以很好(hǎo)地消除高頻幹擾信号對(duì)可編程控制器内部核心電路系統工作的影響.
有些可編程控制器中,采用具有良好(hǎo)導電導磁性能(néng)的材料屏蔽電源變壓器和CPU等主
要模塊,可以很好(hǎo)地消除強烈的空間電磁幹擾的影響。
可編程控制器采用了硬件監控定時器(Watch Dog),監控定時器的定時時間設置成(chéng)大于可編程控制器的最大掃描周期。可編程控制器正常工作時,最大掃描周期不會超過(guò)監控定時器的定時時間•可編IT控制器在每個掃描周期都(dōu)將(jiāng)監控定時器複位,監控定時器重新開(kāi)始計時。如果可編程控制器的最大掃描周期超過(guò)監控定時器的定時時間,很可能(néng)是幹擾信号使可編程控制器周期性地循環執行程序的過(guò)程不再正常,監控定時器不再被(bèi)周期性地複位,監控定時器將(jiāng)産生報帶信号,從而可采取措施使可編程控制器恢複正常的工作狀況。
在以可編程控制器爲核心的控制系統中,控制功能(néng)主要由可編程控制器實現,這(zhè)一方面(miàn)大大減少了接觸器、繼電器之類的控制電器,系統中使用的機械電器和機械觸點的數量以及系統的硬接線大大減少;另一方面(miàn),大大簡化了接觸器、繼電器之類的控制電器的結構(例如,觸點的數量和類型可以減少,一般隻用少量的常開(kāi)觸點,接觸器可以隻使用主觸點,不使用輔助觸點).系統中使用的機械電器的可靠性得到了提高。這(zhè)兩(liǎng)方面(miàn)的原因,使系統的可靠性得到了很大的提高。
可編程控制器的系統軟件開(kāi)發(fā)完成(chéng)後(hòu),經(jīng)過(guò)了嚴格的側試和實踐的檢驗,系統軟件本身具有較高的可靠性。
在使用編程軟件編寫用戶程序時,編程軟件可以自動槍查正在編輯的用戶程序的語法錯誤,發(fā)現錯誤後(hòu),顯示相應的提示提醒用戶改正,如果不改正,編譯無法通過(guò)。
可編程控制器的系統軟件有功能(néng)完善的自檢模塊,對(duì)系統的硬件運行狀态和軟件運行狀态進(jìn)行周期性的檢測,發(fā)現故障時,查明并記錄故障的種(zhǒng)類,自動采取相應的處理措施,如報替、立即把重要的狀态信息存人專用存儲器、禁止對(duì)存儲器進(jìn)行讀寫操作、使CPU進(jìn)人強制STOP狀态、翰出封鎖等。自檢模塊還(hái)檢測交流電源是否掉電、拍人電路和輸出電路的電源電壓是否欠電壓或是否過(guò)電壓。如果可編程控制器中有锉電池(給存儲器供電以保持其中的信息),還(hái)要檢查锉電池的電壓是否過(guò)低。
用戶程序可能(néng)因幹擾信号而損壞,可編程控制器采用求和檢查診斷這(zhè)種(zhǒng)軟件故障。可編程控制器運行時,周期性地把用戶程序存儲器各字節中的數相加,然後(hòu)與開(kāi)始運行時的數值相比較,如果二者不符,則用戶程序損壞,可編程控制器自動做出相應的處理。
歐姆龍PLC的維護性好(hǎo)
可編程控制器在設計及制造時,有成(chéng)熟的技術和完善的質全保證體系,因此可編程控制器出故障的可能(néng)性很小,其硬件部分在其壽命期内基本不需要維護。可編程控制器有完善的自診斷和顯示功能(néng),在使用時若發(fā)生故障,可以根據可編程控制器上的發(fā)光二極管的指示利用監視裝置(如編程器或監控軟件)提供的錯誤信息迅速地查明故障的原因,從而迅速地排除可編程控制器的故障。可編程控制器是一種(zhǒng)長(cháng)線産品,備品備件都(dōu)有保障。可編程控制器的系統軟件還(hái)可不斷升級,以提高系統的可靠性和完善系統的功能(néng)。
歐姆龍PLC的體積小、能(néng)耗低
FX系列可編程控制器的幾何尺寸都(dōu)不大,例如F&,-60MR型可編程控制器的外形尺寸爲185 mmX90 mmX88 mm。體積小的可編程控制器可以裝人機器設備内部,使機器結構緊湊。可編程控制器是理想的實現機電一體化的控制設備。
可編程控制器内部的核心電路都(dōu)是集成(chéng)電子電路,工作電壓爲幾伏至十幾伏,因此功耗很低。
歐姆龍PLC與繼電姗一接觸器控制系統的比較
可編程控制器與繼電器一接觸器控制系統的比較如表6-2所列。
歐姆龍PLC與其他計算機的比較
這(zhè)裡(lǐ)的其他計算機指通用個人計算機(在辦公室和家庭中使用,抗幹擾能(néng)力差)、工業控制個人計算機(在環境惡劣和有強烈幹擾的工作現場使用)、單片機。
使用單片機從頭開(kāi)發(fā)控制系統,可以針對(duì)特定需要配置出一個最優的控制系統,可以編寫效率最高的控制軟件。但這(zhè)不僅需要配置、制造、測試計算機的硬件系統,接口電路,驅動電路;還(hái)要開(kāi)發(fā)系統軟件。系統軟件和用戶軟件用彙編語言或高級語言(如C語言)編寫,是一件費時費力的事(shì),對(duì)開(kāi)發(fā)者要求高,而且周期長(cháng).
通用個人計算機和工業控制個人計算機配置高、性能(néng)優異,能(néng)進(jìn)行複雜的數據處理,有優秀的、可視化的、圖形化的、功能(néng)強大的通用操作系統(如Windows),有豐富多彩的性能(néng)獨特的應用軟件,有很大的彩色圖形顯示器。用通用個人計算機和工業控制個人計算機直接構造現場控制系統時,需要設計I/O接口電路和馭動電路及實現特殊功能(néng)的模塊電路,需要用高級語言(如C語言)編寫控制軟件,工作量大。另外,通用個人計算機和工業控制個人計算機配置較高,在一些簡單的控制場合,計算機的能(néng)力未得到充分利用。通用個人計算機一般可用作可編程控制器的上位機,起(qǐ)監控器的作用,不宜直接控制系統的控制對(duì)象。
可編程控制器是專爲工業控制現場使用而設計的控制器,硬件結構結實可靠,硬件部分已系列化,有各種(zhǒng)各樣(yàng)的實現特殊功能(néng)的模塊,從簡單控制到複雜控制,都(dōu)有合适的産品,可以根據不同的控制場合靈活配置,輸人和輸出直接連接到其I/O模塊上。不需要編寫系統軟件,用戶程序使用梯形圖語言編寫,直觀易懂.
可編程控制器可以和通用個人計算機或工業控制個人計算機組成(chéng)控制網絡;取長(cháng)補短,構成(chéng)十分完善的控制系統。
歐姆龍PLC與集散控制系統(DCS)的比較
集散控制系統即分布式控制系統(Distributed Control System),起(qǐ)源于過(guò)程控制,主要應
用于化工、石油、電力、造紙等行業。
集散控制系統是計算機控制網絡,按危險分散、控制分散、操作和管理集中的原則設計。集散控制系統吸收了計算機控制和模拟儀表的優點,融人通信技術,分散控制和危險性,集中顯示參數和操作,具有數據采集與處理、最優控制、多變量解禍控制、數字控制、順序控制等功能(néng).
集散控制系統主要包括集中管理子系統、現場控制與監測子系統、通信子系統。集中管理子系統實現系統信息管理、系統組态、監視和操作。現場控制與監測子系統對(duì)各種(zhǒng)控制對(duì)象進(jìn)行控制,監測控制過(guò)程,采集現場數據。通信子系統則把分散的系統元件連成(chéng)一個有機的整體,實現信息的交換。
集散控制系統在結構上是一個松輛合的多計算機系統,每二台計算機相對(duì)獨立,可以擁有自己的操作系統.系統的配置十分靈活,可以根據需要擴大或縮小系統規模。
集散控制系統的軟件有操作系統、數據庫軟件、通信軟件、組态軟件、監控軟件以及其他的應用軟件。集散控制系統的軟件還(hái)包括常用的數據處理軟件和控制軟件,組态時,選擇必要的模塊,采用步驟記錄或填表方式生成(chéng)控制系統,生成(chéng)特定的應用程序。
集散控制系統采用高性能(néng)的元器件,采用冗餘技術,具有較高的可靠性,運行安全。集散控制系統的硬件系統采用積木式結構,安裝調試方便。集散控制系統控制功能(néng)完善、組态靈活、通用性好(hǎo)、集中顯示操作、界面(miàn)(圖形界面(miàn))友好(hǎo)。
集散控制系統控制對(duì)象衆多,控制規模龐大,控制過(guò)程複雜。
可編程控制器起(qǐ)源于繼電器一接觸器控制系統,可以單機應用,可以作爲集散控制系統中的現場控制設備,也可以組成(chéng)控制網絡。可編程控制器與計算機組成(chéng)控制網絡,可以實現集散控制系統的功能(néng),這(zhè)種(zhǒng)控制網絡與集散控制系統已經(jīng)沒(méi)有太大的差别。