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的PLC在處理模擬量、數(shù)字運算,、人機(jī)接口和網(wǎng)絡(luò)的各方面能力都已大幅**,,成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備,在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用,。
    二,、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域    目前,,PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油,、化工,、電力、建材,、機(jī)械制造,、汽車、輕紡,、交通運輸,、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè),使用情況主要分為如下幾類:    1.開關(guān)量邏輯控制    取代傳統(tǒng)的繼電器電路,,實現(xiàn)邏輯控制,、順序控制,既可用于單臺設(shè)備的控制,,也可用于多機(jī)**及自動化流水線,。
如注塑機(jī)、印刷機(jī),、訂書機(jī)械,、組合機(jī)床、磨床,、包裝生產(chǎn)線,、電鍍流水線等。
    2.工業(yè)過程控制    在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中,,存在一些如溫度,、壓力、**,、液位和速度等連續(xù)變化的量(即模擬量),,PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量,完成閉環(huán)控制,。
PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法,。
過程控制在冶金、化工,、熱處理,、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。
    3.運動控制    PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制,。
一般使用的運動控制模塊,,如可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊,廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床,、機(jī)器人,、電梯等場合。
    4.?dāng)?shù)據(jù)處理    PLC具有數(shù)學(xué)運算(含矩陣運算,、函數(shù)運算,、邏輯運算)、數(shù)據(jù)傳送,、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序,、查表,、位操作等功能,可以完成數(shù)據(jù)的采集,、分析及處理,。
數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金,、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng),。
    5.通信及聯(lián)網(wǎng)    PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。
隨著工廠自動化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,,現(xiàn)在的PLC都具有通信接口,,通信非常方便。
    三,、PLC的應(yīng)用特點    1.可靠性高,,抗干擾能力強    高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。
PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù),,采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造,,內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù),具有很高的可靠性,。
使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng),,和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比,電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一,,故障也就大大降低,。
此外,PLC帶有硬件故障自我檢測功能,,出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息,。
在應(yīng)用軟件中,應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,,使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù),。
這樣,整個系統(tǒng)將*的可靠性。
    2.配套齊全,,功能完善,,適用性強    PLC發(fā)展到,已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品,,可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合,。
除了邏輯處理功能以外,PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力,,可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域,。
多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn),使PLC滲透到了位置控制,、溫度控制,、CNC等各種工業(yè)控制中。
加上PLC通信能力的增強及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展,,使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易,。
    3.易學(xué)易用,深受工程技術(shù)人員歡迎    PLC是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備,。
它接口容易,,編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。
梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近,,為不熟悉電子電路,、不懂計算機(jī)原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制打開了方便之門。
    4.系統(tǒng)的設(shè)計,,工作量小,,維護(hù)方便,容易改造    PLC用存儲邏輯代替接線邏輯,,大大減少了控制設(shè)備外部的接線,,使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短,同時日常維護(hù)也變得容易起來,,更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能,。
這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合,。
    四,、PLC應(yīng)用中需要注意的問題    PLC是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動化控制的設(shè)備,一般不需要采取什么措施,,就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用,。
然而,盡管有如上所述的可靠性較高,,抗干擾能力較強,,但當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣,,電磁干擾特別強烈,或安裝使用不當(dāng),,就可能造成程序錯誤或運算錯誤,,從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出,這將會造成設(shè)備的失控和誤動作,,從而不能保證PLC的正常運行,,要**PLC控制系統(tǒng)可靠性,一方面要求PLC生產(chǎn)廠家**設(shè)備的抗干擾能力,;另一方面,,要求設(shè)計、安裝和使用維護(hù)中引起高度重視,,多方配合才能完善解決問題,,有效地增強系統(tǒng)的抗干擾性能。
因此在使用中應(yīng)注意以下問題:    1.工作環(huán)境    (1)溫度PLC要求環(huán)境溫度在0~55oC,,安裝時不能放在發(fā)熱量大的元件下面,四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大,。
    (2)濕度為了保證PLC的絕緣性能,,空氣的相對濕度應(yīng)小于85%(無凝露)。
    (3)震動應(yīng)使PLC遠(yuǎn)離強烈的震動源,,防止振動頻率為10~55Hz的頻繁或連續(xù)振動,。
當(dāng)使用環(huán)境不可避免震動時,必須采取減震措施,,如采用減震膠等,。
    (4)空氣避免有腐蝕和易燃的氣體,例如氯化氫,、硫化氫等,。
對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境,可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中,。
    (5)電源PLC對于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力,。
在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴(yán)重的環(huán)境中,可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器,,以減少設(shè)備與地之間的干擾,。
一般PLC都有直流24V輸出提供給輸入端,當(dāng)輸入端使用外接直流電源時,,應(yīng)選用直流穩(wěn)壓電源,。
因為普通的整流濾波電源,由于紋波的影響,,容易使PLC接收到錯誤信息,。
    2.控制系統(tǒng)中干擾及其來源    現(xiàn)場電磁干擾是PLC控制系統(tǒng)中見也是易影響系統(tǒng)可靠性的因素之一,所謂治標(biāo)先治本,找出問題所在,,才能提出解決問題的辦法,。
因此必須知道現(xiàn)場干擾的源頭。
    (1)干擾源及一般分類    影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源,,大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位,,其原因是電流改變產(chǎn)生磁場,對設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射,;磁場改變產(chǎn)生電流,,電磁高速產(chǎn)生電磁波。
通常電磁干擾按干擾模式不同,,分為共模干擾和差模干擾,。
共模干擾是信號對地的電位差,主要由電網(wǎng)串入,、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應(yīng)的共態(tài)(同方向)電壓疊加所形成,。
共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓,直接影響測控信號,,造成元器件損壞(這就是一些系統(tǒng)I/O模件損壞率較高的主要原因),,這種共模干擾可為直流,亦可為交流,。
差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓,,主要由空間電磁場在信號間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓,這種干擾疊加在信號上,,直接影響測量與控制精度,。
    (2)PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑    a.強電干擾    PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。
由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,,它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓,。
尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化,刀開關(guān)操作浪涌,、大型電力設(shè)備起停,、交直流傳動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等,,都通過輸電線路傳到電源原邊,。
    b.柜內(nèi)干擾    控制柜內(nèi)的高壓電器,大的電感性負(fù)載,,混亂的布線都容易對PLC造成一定程度的干擾,。
    c.來自信號線引入的干擾    與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線,除了傳輸有效的各類信息之外,,總會有外部干擾信號侵入,。
此干擾主要有兩種途徑:一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾,,這往往被忽視;二是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾,,即信號線上的外部感應(yīng)干擾,,這是很嚴(yán)重的。
由信號引入干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低,,嚴(yán)重時將引起元器件損傷,。
    d.來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾    接地是**電子設(shè)備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。
正確的接地,,既能抑制電磁干擾的影響,,又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾;而錯誤的接地,,反而會引入嚴(yán)重的干擾信號,,使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。
    e.來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾    主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生,,如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響,,模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。
    f.變頻器干擾    一是變頻器啟動及運行過程中產(chǎn)生諧波對電網(wǎng)產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾,,引起電網(wǎng)電壓畸變,,影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量;二是變頻器的輸出會產(chǎn)生較強的電磁輻射干擾,,影響周邊設(shè)備的正常工作。
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