PLC是现代计算机技术与传统继电—接触器控制技术相结合的产物,专用于工业控制环境,具有许多其他控制器件所无法相比的优点。
1.高可靠性与高抗干扰能力
PLC产品是专为工业控制环境设计的,机内采取了一系列抗干扰措施,其平均无故障时间可高达4~5万小时,远远超过采用硬接线的继电—接触器控制系统,也远远高于一般的计算机控制系统。PLC产品在软件设计上采取了循环扫描、集中采样、集中输出的工作方式,设置了多种实时监控、自诊断、自保护、自恢复程序;在硬件设计上采用了屏蔽、隔离、滤波、联锁等抗干扰电路结构,并实现了整体结构的模块化。PLC能在一般高温、振动、冲击和粉尘等恶劣环境下工作,能在强电磁干扰环境下可靠工作,这是它优于普通微机控制系统的首要特点,是PLC产品的市场生存价值。
2.通用性强,使用方便
采用模块化结构,通用性强,扩展方便,组合灵活,实用性强,与外围设备的连接较为方便,使用通信协议标准。PLC作为专用微机控制系统产品,采用了标准化的通用模块结构,其I/O电路又采用了足够的抗干扰设计,既可以使用模拟量,也可以使用开关量,现场信号可以直接接入,用户不需要进行硬件的二次开发,控制规模又可以根据控制对象的信号数量与所需功能进行灵活方便的模块组合。
由于PLC自身硬件特点,用户在进行控制系统的设计时,不需要自己设计和制作硬件装置,只需要根据控制要求进行模块的配置;用户所做的工作只是设计满足控制对象的控制要求的应用程序。对于一个使用PLC的控制系统,当控制要求改变时,只需修改程序,就能变更控制功能。
3.编程简单,易于掌握
这是PLC产品优于普通微机控制系统的另一个特点。PLC的程序编写一般不需要高级语言,其通常使用易学易懂的梯形图语言,梯形图语言类似于继电器控制原理图,未掌握专门计算机知识的现场工程技术人员也可以很快熟悉和使用,这种面向问题和控制过程的编程语言直观、清晰、修改方便且易于掌握。当然,不同机型PLC在编程语言上是多样化的,但同一档次不同机型的控制功能可以十分方便地相互转换。
4.系统设计周期与开发周期短
设计一套常规继电器控制系统需顺序进行电路设计、安装接线、逻辑调试三个步骤,只有进行完前一步才能进入下一步,开发周期长,线路修改困难,工程越大这一缺点就越明显。而使用PLC完成一套电气控制系统,只要电气总体设计完成,I/O点分配完毕,软件设计模拟调试与硬件设计施工就可以同时分别进行。在软件调试方面,控制程序可以反复修改;在硬件施工方面,安装接线只涉及输入和输出装置,不涉及复杂的继电器控制线路,硬件投资较少,故障率低。在软、硬件分别完成之后的正式调试中,控制逻辑的修改也仅涉及软件修改,大大缩短了开发周期。(www.xing528.com)
5.功能强、体积小且重量轻
微电子技术及电子电路装配工艺的发展,使PLC的体积变得更小,以便于嵌入到任何小型的机器和设备中,同时PLC的执行速度也越来越快,目前大型PLC的程序执行速度可高达34ns,从而保证了控制作用的实时性,可使系统的控制作用及时、准确。I/O点数达14336,配置32位微处理器,多CPU可并行工作,大容量存储器,扫描速度高速化等。
由于PLC产品是以微型计算机为核心的,所以具有许多计算机控制系统的优越性。以日本三菱公司的FX2N-32MR小型可编程序控制器为例,该PLC的外形尺寸是87mm×40mm×90mm,重量为0.65kg,内部包含各类继电器3228个,状态寄存器1000个,定时器256个,计数器241个,数据寄存器8122个,耗电量为150W,其应用指令包括程序控制、传送比较、四则逻辑运算、移位、数据(包括模拟量)处理等多种功能,指令执行时间为每步小于0.1μs,无论在体积、重量上,还是在执行速度、控制功能上,都是常规继电器控制系统所无法相比的。体积小、重量轻,是实现“机电一体化”的理想产品。
6.对生产工艺改变适应性强
其控制功能是通过软件编程来实现的,当生产工艺改变时,在很大程度上只需改变用户程序,这对现代化的小批量、多品种产品的生产尤其适合;现今PLC已经朝着嵌入式系统发展,将进入日常生活中。
7.安装与调试方便,维护工作量小
PLC控制系统的安装接线工作量比继电器控制系统少得多,只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O口相连。PLC软件设计和调试大部分可以在实验室模拟进行,模拟调试好后再将PLC控制系统进行现场联机调试,方便省时。其本身可靠性高,有完善的自诊断能力和系统监控能力,方便迅速进行故障查明和排除,维护的工作效率高。
8.适应工业环境
PLC的技术条件能在一般高温、振动、冲击和粉尘等恶劣环境下工作,能在强电磁干扰环境下可靠工作。
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