【導讀】JosephLaFauci. certainrepetitiveo

　　

【正文】 單一設備到復雜的制造設備都廣泛使用 PLC 控制。 自動化應用于 許多不同的過程，如控制機器或工廠裝配線的工作是通過使用 被 稱為可編程邏輯控制器（ PLC ） 的 小型計算機 實現(xiàn)的。 PLC 的首次創(chuàng)造 是為了服務 汽車產(chǎn)業(yè)，PLC 在 1968 年被開發(fā)為美國的通用公司 以一個電子控制器。取代硬連線中繼系統(tǒng)。 自從PLC 出現(xiàn)以來 ， 工廠的有了生產(chǎn)過程的集中 能力 ， 尤其是在汽車行業(yè)有較大提高 。 對于大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)中的某些重復操作來說，自動化控制已經(jīng) 成為一個重要的考慮因素。自動化控制也適用于諸如自動化裝配模塊和一系列按固定模式生產(chǎn)的產(chǎn)品，其應用過程一般由以下幾項組成即：進料、操作、鉆、切割、裝配、卸貨、檢驗、包裝及用傳送帶傳送。 在以計算機為基礎的控制系統(tǒng)之前，自動化控制主要通過使用電子繼電器邏輯電路或啟動邏輯電路來實現(xiàn)。盡管它們設計簡單并易于維修，但它們中的一些笨重且價格昂貴，一個更重要的事實是這種控制電路缺乏靈活性，并且不易實現(xiàn)控制系統(tǒng)的改造。 20 世紀 60 年代末期，可編程控制器（ PLC）出現(xiàn)并直接取代了繼電器控制器。在本質(zhì)上 PLC 以更靈活的可編程 邏輯取代了硬繼電器和氣動邏輯電路，它提供了一種簡單靈活且成本低的方案，來實施一系列的控制策略。輸出端開關的開與關取決于輸入端從數(shù)字傳感器讀入的信號。應該指出的是在美國 PLC 常被稱為‘可編程控制器’并縮寫為 PC，不應該把它和個人電腦‘ PC’ 或 IBM 個人電腦混淆。 PLC 的組成部分和微機相同，都有微處理器、存儲器和輸入 /輸出設備。微處理器執(zhí)行的指令來自于存儲器輸入端所需的控制過程，并在輸出端輸出按邏輯順序控制的程序。操作的基本原則是：在執(zhí)行該程序時程序掃描的速度很快，通常是 1 到 20 微秒每步以記錄所有的輸入狀態(tài)， 輸出端和邏輯程序相對應，該過程在控制器的整個掃描周期內(nèi)不斷重復。 小型 PLC 的順序控制器通常有 12 個輸入端和 8 個輸出端，但有可能會擴展到 128 根輸入 /輸出線，它們?nèi)縼碜酝粋€輸入接口以容納來自控制過程的各種輸入信號。同樣，在 PLC 的輸出端接各種硬件設備，如：燈具、電機、繼電器和電磁鐵。典型 PLC 的操作電壓為 24V 直流電和 110V 的交流電。 程序指令可以被輸入到 PLC 的隨機存儲器中，可以通過手提式編程鍵盤輸入，也可通過與個人電腦相連的軟件開發(fā)包輸入。有些液晶編程控制器能吧特定的圖形顯示出來，其中顯示了為編程人員在畫梯形圖中需使用的符號鍵，這也是基于個人電腦發(fā)展系統(tǒng)的一個原則，即編程員進入一個大的可視顯示及 PC 操作系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行存儲和檢索。一旦程序進行了調(diào)試和驗證模擬，代碼可以被載入一個可刪除的只讀存儲器并安裝在 PLC 中。 目前有大量的 PLC 制造商，盡管有些人使用他們自己的特殊軟件，但他們中的大部分還是基于梯形圖編程的。歷史上的這次進步是為了滿足 用戶從硬繼電器控制到 PLC 控制的需求，除了基本的輸入 /輸出設備， PLC 還包括：定時器、計數(shù)器和一些其它特殊功能。 隨著 PLC 技術的發(fā)展 ， 有了獨自的 編程語言和 很強的 通訊能力 以及其它一些 重要 功能 。今天的 PLC 擁有了 更快的掃描時間， 更有效的利用 空間，高密度 的 輸入 /輸出系統(tǒng)，以及特殊界面，讓非傳統(tǒng)的設備 直接和可編程控制器連接起來 。這不僅可以 使其 與其他控制系統(tǒng) 便捷的交換信息 ， 它 們還可以執(zhí)行 自診斷功能并發(fā)送報告，同時還可以診斷一臺機器及過程的錯誤。 尺寸通常是用來 劃分當今的可編程控制器的依據(jù)， 并 通 常 用來 顯示特征和 各種 類 型 可以容納 的應用程序 。 小型 的 非模塊化的 PLC（也稱為固定輸入 /輸出的 PLC ） ，一般有 少量的存儲器并且只有少量的輸入 /輸出端口。 模塊化的 PLC 有 基本端口及可擴展端口， 允許安裝多個輸入 /輸出模塊，將 能 容納更復雜的應用 程序 。 當您考慮 了 所有 PLC 的 發(fā) 展 以及你所獲得的利益，你 很容易 知道 它們?nèi)绾纬蔀橐粋€行業(yè)標準，以及為什么他們將最有可能繼續(xù)他們的成功 在未來的一個時期內(nèi) 。 傳統(tǒng)的 PLC 網(wǎng)絡沒有和其它大量控制設備溝通的能力，一些工業(yè)控制器配備了一個RS232 的串行接口，可以把數(shù)字傳輸及其它的數(shù)字控制設備集中在一 個系統(tǒng)中。 當今 PLC 面 臨著 越來越復雜的挑戰(zhàn)，而一旦他們悄悄地取代 了 繼電器，并 而 向公司主機 發(fā)送報告，它 們現(xiàn)在 越來越細化 ， 有了新的任務及編程語言 ，并有 能力去完成 日益 增多的控制產(chǎn)品。對于今年度 的 PLC 技術更新，我們 就這些問題詢問了可編程控制器的 決策者。 更高水平的 PLC 編程語言已出現(xiàn)了一段時間，但是最近 它們更是 雨后春筍般 地 蓬勃發(fā)展。作為雷蒙德列維爾，副總裁兼總經(jīng)理，西門子能源與自動化公司的可編程控制司，指出 ：“ 可編程控制正被用來 完成 更多更復雜的作業(yè)，語 言除了 梯形 圖外 變得更加實用，高效和強大。舉例來說， 采用梯形邏 輯圖來寫一個三角函數(shù) 是非常困難 的”。 包括布爾 編程語言 在內(nèi)的語言為 越來越多的人 所 接受， 它們是根據(jù)流程圖編制的，這也使人們對 類似 C語言和 BASIC 語言有了更大的興趣 。 到目前為止 ， PLC 在過程的連續(xù)控制 中沒有得到廣泛應用，這 種現(xiàn)狀 是否會繼續(xù)下去 ？“我的觀點是” 肯 捷那特 ，經(jīng)理，產(chǎn)品 策劃 ， 是北美的 GE 公司一個系列六類產(chǎn)品的代表 ，“ PLC 將被用于在流程工業(yè)，但不一定 會用 于 過程控制 ”。 幾家廠商顯然押注相反，以下 將 介紹了 PLC 在過程優(yōu)化 中的應用 。 瑞安，經(jīng)理， 市場營銷，艾倫 布拉德利可編程控制理學系。 各種類型 的 PLC 越來越多地使用 于各個 行業(yè)，如 食品，化工，石油等。 雖然有人擔心， 來自不同供應商的 PLC 之間缺乏兼容 性 ，連接在 末 端的 輸入 /輸出是凌亂的，有些人認為 輸入 /輸出 端應該 是 通 有的。葛 凡斯 希望能做到這一點， 用一根靈巧的輸入 /輸出線把各個 獨立的 I / O 廠 家拉 攏 在 一起。 很多人說 I/O 是一個高價值的項目， PLC 的 制造者 總是希望保持其專有 性 。墾 捷那特說 ：“ I/O 將是一個不 成 比例的硬件銷售 ， 當然每個 PLC 的 廠家 是要設法保護 其技術的?！闭蛉绱?， 他 說 PLC 的制造商將 不會把 通用 的 輸入 /輸出系統(tǒng) 賣給 其他廠商。 “ 如果我們開始銷售這種產(chǎn)品 ” 捷那特 說， “ 我們 還 制造 什么？” 隨著更多智能 I/O 的 出現(xiàn)，薩爾認為這將導致 來自不同廠家的 I/O 之間有更多的不同之處?！?輸入 /輸出變得 更加智能化 ，并成為該系統(tǒng)的一部分 ，” 他說， “ 這真的是很難界定 哪一個是 輸入 /輸出 設備 ， 哪一個是中央處理器， 它真正開始 了 分布式處理 過程 。現(xiàn)在，為了使這種分布式處理 能夠 工作 ， 如果你愿意， CPU 也同樣 可以 納入制度作為 I/O” 。 然 而不同的 PLC 可能會繼續(xù)使用專有的 I/O ，幾家廠商能夠 把 它們的輸入 /輸出 IBM個人電腦兼容的設備 連接起來 。艾倫 布拉德利，古 爾德，辛辛那提米拉克龍已經(jīng)有了 按這樣的思路創(chuàng)辦 一個電氣公司 的 計劃 。 “和普通電腦之間在構(gòu)造上有內(nèi)在的差異” 瑞安說，“可編程控制器有硬件構(gòu)造，幾乎每一個廠商都可以用可編程序控制器運行梯形邏輯，并解決機器碼問題” ，他說其中根本的分歧是機器狀態(tài)，瑞安說：“當你關閉機器，或打斷運行周期，或者你跳轉(zhuǎn)到另一個循環(huán)位置，可編程控制器就能記住機器的運行狀態(tài)：什么定時器，什么計數(shù)器，有什么樣的鎖存狀態(tài)，而電腦卻做不到這些”。