PLC技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域有著巨大的潛力
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(文章來(lái)源:電子工程網(wǎng))
學(xué)電子的人都知道,PLC是一個(gè)非常重要的器件,也是難度相對(duì)較大的一門技術(shù),它是專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng),是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)控制的基礎(chǔ),未來(lái)有著非常廣闊的應(yīng)用前景。
PLC技術(shù)起源于美國(guó),最先將PLC應(yīng)用的是美國(guó)通用汽車,上世紀(jì)60年代,它們?cè)趯?duì)工廠生產(chǎn)線調(diào)整時(shí),發(fā)現(xiàn)繼電器、接觸器控制系統(tǒng)修改難、體積大、噪聲大、維護(hù)不便及可靠性差。隨后,美國(guó)數(shù)字化設(shè)備公司研制出第一臺(tái)可編程控制器,在通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用的效果顯著。之后PLC技術(shù)在日本、歐洲發(fā)揚(yáng)光大,日本、德國(guó)等成功研制出可編程控制器,1974年我國(guó)也開(kāi)始研究可編程控制器,并廣泛應(yīng)用于各大領(lǐng)域。
PLC最先是替代機(jī)械開(kāi)關(guān)裝置,隨后PLC的功能逐漸代替了繼電器控制板,現(xiàn)代PLC具有更多的功能,其用途從單一過(guò)程控制延伸到整個(gè)制造系統(tǒng)的控制和監(jiān)測(cè)。以目前來(lái)看,PLC技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、汽車電子、交通運(yùn)輸、物聯(lián)網(wǎng)控制等各個(gè)行業(yè),它在這些領(lǐng)域的作用大致可分為四大類。
PLC控制器是一種具有微處理機(jī)的數(shù)字電子設(shè)備,用于自動(dòng)化控制的數(shù)字邏輯控制器,可以將控制指令隨時(shí)加載內(nèi)存內(nèi)儲(chǔ)存與執(zhí)行,可編程控制器由內(nèi)部CPU,指令及資料內(nèi)存、輸入輸出單元、電源模組、數(shù)字模擬等單元所模組化組合成。PLC控制器可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制,如今主要的PLC控制器產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能,它運(yùn)用在各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。
從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō),早期直接用于開(kāi)關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu),現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊,如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。
作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī),PLC控制器能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環(huán)控制,在工業(yè)過(guò)程控制中,PLC主要是對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量等參數(shù)進(jìn)行閉環(huán)控制。大中型PLC都有PID模塊,PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法,目前許多小型PLC控制器也具有此功能模塊。
現(xiàn)代的PLC控制器具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送轉(zhuǎn)換等功能,可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理;這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置。在大型的控制系統(tǒng),如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)中,PLC控制器是核心部件之一。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大勢(shì)所趨,未來(lái)PLC通信和物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)將備受歡迎。通常的PLC控制器通信含有PLC控制器間的通信及PLC控制器與其它智能設(shè)備間的通信。隨著工控自動(dòng)化的發(fā)展,各PLC控制器廠商都十分重視PLC控制器的通信功能,紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),新的PLC控制器都具有通信接口,通信非常方便。
未來(lái)PLC技術(shù)的三大特點(diǎn):1、微型化、集成度越來(lái)越高:隨著市場(chǎng)對(duì)微型、集成度的要求,PLC技術(shù)更多的集成到工業(yè)、汽車、通訊等產(chǎn)品當(dāng)中。PLC產(chǎn)品的特性是控制和數(shù)據(jù)處理,在滿足功能的同時(shí),工藝上的要求也更加精細(xì)化。2、智能PLC技術(shù):隨著AI技術(shù)的發(fā)展,更多的產(chǎn)品被賦予智能功能,PLC也不例外。如應(yīng)用在工控的PLC的智能I/O模塊和汽車上的智能溫度控制模塊等,未來(lái)智能PLC技術(shù)還將有更多的應(yīng)用場(chǎng)景。
3、多樣化的PLC技術(shù):其中包括與PLC相關(guān)的編程語(yǔ)言和工具,隨著應(yīng)用場(chǎng)景的深入,一種或幾種編程語(yǔ)言是無(wú)法實(shí)現(xiàn)所有的功能,定制化的PLC產(chǎn)品會(huì)增加,PLC模塊化的技術(shù)也會(huì)增多。
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