工控機是以計算機技術為基礎的新型工業控制設備,而PLC是一種專門為工業控制設計的數字運算操作的控制器,由CPU、I/O模塊、電源、內存、顯示面板等組成,采用可編程存儲器進行邏輯、順序、數字運算、計時和計數等操作,通過數字或模擬量的輸入輸出控制各種機械設備。
PLC的工作過程可以分為數據采集、程序運算和指令輸出三個階段,數據采集階段PLC通過掃描的方式讀取數據和狀態,并將其存儲在內部寄存器;程序運算階段PLC按照從上到下的順序掃描程序,對控制線路進行邏輯運算,通過邏輯運算的結果刷新數據在存儲區的對應狀態;指令輸出階段將內部寄存器中的數據和狀態轉存到輸出鎖存器中,經過輸出電路驅動相應的外部設備。
PLC的特點:
1)內部電路采用先進的抗干擾技術,可靠性高。
2)軟硬件帶有故障自我診斷功能,出現故障可以發出警報。
3)配套齊全,具有小、中、大規模的產品,能夠靈活方便地進行系統配置,組成不同功能、不同規模的系統,可以用在多種場合,適用性強。
4)結構靈活,操作簡單,接口方便,編程語言通俗易懂,體積小,能耗低。
5)PLC用存儲代替接線,減少外部接線,縮短安裝時間,維護也更加方便。
6)傳輸速度快,質量高,帶寬穩定,成本低,使用面廣。
PLC的應用分類:
1)模擬量控制:在生產過程中有很多不斷變化的量,比如溫度、濕度、壓力、流速等,使用PLC能夠實現模擬量和數字量之間的轉換。將外部電路的模擬量轉換成數字量傳輸給PLC,將PLC的數字量轉換成模擬量傳輸給外部電路。
2)開關量的邏輯控制:PLC的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相似,可以取代繼電器,實現邏輯控制和順序控制,能夠使用在一到多臺設備中。
3)運動控制模塊:圓形或直線運動的控制,通過脈沖裝置,依靠數據處理和運算能力實現運動控制,比如機床傳輸帶、機器人和電梯等。
4)閉環控制:PID調節是閉環控制中用的最多的控制方法,根據控制對象的輸出反饋進行校正,當測量出實際與計劃有偏差時,按照標準進行糾正,可以對溫度、流量、壓力等模擬量進行閉環控制,主要用在化工、鍋爐控制、冶金等場景。
5)數據處理:PLC具有數據采集、分析和處理的能力,將處理萬的數據與存儲器中的參考數據進行比較,完成大型設備的控制操作。
6)聯網通信功能:PLC有豐富的通信接口,聯網通信功能強,既能完成PLC之間的通信也可以和其他智能設備互相通信。
PLC的發展面臨著其他工控產品的挑戰,沐渥認為未來plc要朝著小型化、集成化發展,增強運算速度和存儲容量,擴大使用領域,強化通訊能力和網絡化進程,逐步向開放性轉變,在工業及工業以外的眾多領域發揮越來越大的作用。
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