【正文】
ss to have individual control while allowing the subsystems to coordinate over the munication link. These munication links are also often used for HMI (HumanMachine Interface) devices such as keypads or PCtype workstations. Some of today39。s are also referred to as MMI39。 options include various fieldbuses such as DeviceNet or Profibus. History The PLC was invented in response to the needs of the American automotive industry. Before the PLC, control, sequencing, and safety interlock logic for manufacturing automobiles was acplished using relays, timers and dedicated closedloop controllers. The process for updating such facilities for the yearly model changeover was very time consuming and expensive, as the relay systems needed to be rewired by skilled electricians. In 1968 GM Hydramatic (the automatic transmission division of General Motors) issued a request for proposal for an electronic replacement for hardwired relay systems. The winning proposal came from Bedford Associates of Bedford, Massachusetts. The first PLC, designated the 084 because it was Bedford Associates39。不同于普通用途的計算機, 可編程邏輯控制器 是專為安排多輸入和多輸出而設(shè)計的,它拓展了工作溫度范圍,可抑制電氣噪聲,抗振動和干擾。 PLC要求 實時 系統(tǒng)的輸出結(jié)果在一個時間范圍內(nèi)必須對輸入條件做出響應(yīng),否則會導(dǎo)致意想不到的結(jié)果。 PLC和其他計算機的 主要區(qū)別是它適用于各種惡劣環(huán)境條件下(如灰塵,潮濕,高溫,低溫等),并配備了適合于各種 輸入 /輸出 端口的設(shè)備。 PLC可以定義各種 開關(guān) 量,模擬量(如溫度和壓力等)用來配置各種復(fù)雜系統(tǒng)的各種變量,一些 PLC甚至還需要使用機器視覺。通過 輸入 /輸出模塊的配置,可以構(gòu)建一個簡單的 PLC系統(tǒng)。 PLC的出現(xiàn)改變了過去使用成百上千的 繼電器 , 凸輪定時器 ,鼓音序器來構(gòu)建一個自動化系統(tǒng)的時代。 可編程控制器最初應(yīng)用于汽車制造業(yè)中,軟件修改取代了硬連線控制面板的重新布線,這標志著生產(chǎn)模式發(fā)生了徹底的改變。 電工們通過使用梯形邏輯能夠很方便的查找出電路示意圖的問題。而 其他早期的 PLC則使用一種基于堆棧的邏輯解決方法 ——指令表編程的方式。一些現(xiàn)代的 PLC的 數(shù)據(jù)處理,儲存,整理能力和通信能力,已大約相當于 臺式電腦 了。 根據(jù) 國際電工委員會 611313標準, PLC的編程可以使用基于標準的編程語言。 可編程控制器與其他控制系統(tǒng) PLC可以很好的適應(yīng)各種自動化任務(wù)。 PLC能控制輸入輸出設(shè)備并兼容工業(yè)試驗裝置和控制。另外,在大規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)品方面,自定義的控制系統(tǒng)是經(jīng)濟的,由于他的組成部分成本較低。 為大批量或者簡單的固定自動化任務(wù),不同的技術(shù)被采用。 微處理器的設(shè)計要考慮成百上千的組成單元,以便開發(fā)成本(電源供應(yīng)器和輸入輸出硬件的設(shè)計)能遍布到很多銷售領(lǐng)域,并且最終用戶不需要改變控制。然而,一些特殊車輛,如使用 PLC系統(tǒng)代替定制設(shè)計控制的過境巴士因為使用量少所以開發(fā)費用不夠經(jīng)濟。高速度和精度的控制也可能需要量身定制的解決方案,如飛機的飛行控制。 PID回路可用于控制制造過程的溫度,例如歷史上的 PLC通常只用于少數(shù)模擬控制回路這個過程需要成百上千的循環(huán)、分 布式控制系統(tǒng)( DCS)將代替使用。 數(shù)字和模擬信號 數(shù)字或離散信號表現(xiàn)為二進制開關(guān)信號,收益率只是一個閉合或關(guān)斷信號。離散信號以電壓或電流的形式傳送,它在一個特定的范圍內(nèi)被設(shè)置成開和關(guān)。最初, PLC只有離散的 I/O接口。這些常常被 定義為 PLC中的整數(shù),它的范圍取決于設(shè)備中可用來存儲比特數(shù)據(jù)的存儲單元的數(shù)量。壓力、溫度、流量、重量往往代表的模擬信號。例如:一個 420mA的電流信號或者 010V的電壓信號將被轉(zhuǎn)化成一個 032767之間的整型值。一個設(shè)備用于向水箱中注水,另一個設(shè)備用于從水箱中取水,根據(jù)需要,我們必須建立一個系統(tǒng)去控制水箱的水位。 PLC有一個數(shù)字輸出量去控制水箱閥門的開關(guān)。一旦水位升高到一定高度使得滿箱開關(guān)閉合, PLC將會臨時關(guān)閉進水閥門防止水的溢出。 在這一系統(tǒng)中,為了避免損壞閥的擾動調(diào)節(jié)器,很多的 PLC加入 “滯后 ”環(huán)節(jié),基本上實現(xiàn)了 “死 區(qū) ”的活動。 這將依次把閥門的動作減到最少,從而減少其磨損??紤]到 支持性的維護方法,一個實際的系統(tǒng)將會非常復(fù)雜。 通常情況下,如果相應(yīng)的模型并沒有足夠的 I/O接口,則需要擴展 I/O口。 這使得一個復(fù)雜過程的單獨部分有各自的控制,同時又允許 各子系統(tǒng)同級之間進行通信聯(lián)系。當今 某些 PLC可以通過各種各樣的設(shè)備進行通信聯(lián)系,包括 RS485接口,同軸電纜,和具有速度高達 100兆比特 /秒的網(wǎng)絡(luò)控制 I/O的以太網(wǎng)。它們是用來取代繼電器邏輯系統(tǒng)的。 現(xiàn)代的 PLC可以以各種方式編程,從梯形圖到更傳統(tǒng)的編程語言,如 BASIC和 C,另一種高級程序設(shè)計語言是 State Logic,它是基于 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 設(shè)計 PLC程序的。 目前的 IEC611313為可編程控制系統(tǒng)定義了 5編程語言: FBD( 功能框圖 ), LD( 梯形圖 ), ST( 結(jié)構(gòu)化文本 ), IL( 指示表) 和 SFC( 順序功能圖 )。 所有制造商 PLC編程的基本概念是共同的,分歧在于 I/O的選擇,存儲組織的安排和指令集,所以不同 生產(chǎn)商之間的 PLC程序從來都不可以完全的互換。 用戶界面 PLC為了配置,報警或日常控制的目的可能需要人機互動交流。人機界面包括 MMI(人機接口)和 GUI(圖形用戶界面)。 文字顯示以及圖形化的觸摸屏也可能用到。 通信 PLC的內(nèi)置通信端口通常使用 9針 的 RS232串口 ,并選擇性使用 RS485的 和 以太網(wǎng) 。 其他 通信協(xié)議 包括各種 現(xiàn)場總線 ,如 DeviceNet現(xiàn)場總線 或 Profibus 現(xiàn)場總線 等。在 PLC產(chǎn)生之前,汽車使用繼電器進行順序控制和安全聯(lián)鎖邏輯,制造定時器和專用閉環(huán)控制器。 在 1968年通用汽車 公司發(fā)出一份為硬連線中繼系統(tǒng)尋找一個電子替代品的建議書。 第一個 PLC,被命名為 084 ,因為它是貝德福德的第八十四個項目的結(jié)果。 該項目主持者 切尼莫雷 ,被認為是 “PLC之父 ”。 汽車行業(yè)仍然是最大的一個 PLC用戶,莫迪康仍然標稱一些控制器的模型。 眾所周知, PLC的品牌有 東芝 , 西門子 , 艾倫布拉德利 , ABB, 三菱 , 歐姆龍和 通用