引言

PLC有大有小，所以它的控制范圍也可大、可小。小的只控制一個(gè)設備，甚至一個(gè)部件，一個(gè)站點(diǎn)；大的可控制多臺設備，一條生產(chǎn)線(xiàn)，以至于整個(gè)工廠(chǎng)?？梢哉f(shuō)，工業(yè)控制的大小場(chǎng)合都離不開(kāi)PLC。較初PLC主要用于開(kāi)關(guān)量的邏輯控制。隨著(zhù)技術(shù)進(jìn)步，PLC應用領(lǐng)域不斷擴大。如今不僅用于開(kāi)關(guān)量控制，還用于模擬量及數字量的控制，可采集與存儲數據，還可對控制系統進(jìn)行監控；還可聯(lián)網(wǎng)、通訊，實(shí)現大范圍跨地域的控制與管理。

PLC已日益成為工業(yè)控制裝置家族中一個(gè)重要的角色。▼01用于開(kāi)關(guān)量控制PLC控制開(kāi)關(guān)量的能力是很強的。所控制的入出點(diǎn)數，少的十幾點(diǎn)、幾十點(diǎn)，多的可到幾百、幾千，甚至幾萬(wàn)點(diǎn)，由于它能聯(lián)網(wǎng)，點(diǎn)數幾乎不受限制，不管多少點(diǎn)都能控制，所控制的邏輯問(wèn)題可以是多種多樣的：組合的、時(shí)序的、即時(shí)的、延時(shí)的、不需計數的、需要計數的、固定順序的、隨機工作的等等，都可進(jìn)行。PLC的硬件結構是可變的，軟件程序是可編的，用于控制時(shí)，非常靈活。必要時(shí)可編寫(xiě)多套或多組程序，依需要調用。它很適應于工業(yè)現場(chǎng)多工況、多狀態(tài)變換的需要。

用PLC進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制實(shí)例是很多的，冶金、機械、輕工、化工、紡織等等，幾乎所有工業(yè)行業(yè)都需要用到它。目前，PLC先用的目標，也是別的控制器無(wú)法與其比擬的，就是它能方便并可靠地用于開(kāi)關(guān)量的控制?！　?2用于模擬量控制

模擬量，如電流、電壓、溫度、壓力等等，它的大小是連續變化的。工業(yè)生產(chǎn)，特別是連續型生產(chǎn)過(guò)程，常要對這些物理量進(jìn)行控制。

作為一種工業(yè)控制電子裝置，PLC若不能對這些量進(jìn)行控制，那是一大不足，為此各PLC廠(chǎng)家都在這方面進(jìn)行大量的開(kāi)發(fā)。目前，不僅大型、中型機可以進(jìn)行模擬量控制，就是小型機，也能進(jìn)行這樣的控制。PLC進(jìn)行模擬量控制，要配置有模擬量與數字量相互轉換的A／D、D／A單元。它也是I/O單元，不過(guò)是特殊的I/O單元。

A/D單元是把外電路的模擬量，轉換成數字量，然后送入PLC；D/A單元，是把PLC的數字量轉換成模擬量，再送給外電路。作為一種特殊的I/O單元，它仍具有I/O電路抗干擾、內外電路隔離、與輸入輸出繼電器（或內部繼電器，它也是PLC工作內存的一個(gè)區，可讀寫(xiě)）交換信息等等特點(diǎn)。

這里的A/D中的A，多為電流，或電壓，也有溫度。D/A中的A，多為電壓，或電流。電壓、電流變化范圍多為0～5V，0～10V，4～20mA，有的還可處理正負值的。這里的D，小型機多為8位二進(jìn)制數，中、大型多為12位二進(jìn)制數。A/D、D/A有單路，也有多路。多路占的輸入輸出繼電器多。有了A/D、D/A單元，余下的處理都是數字量，這對有信息處理能力的PLC并不難。中、大型PLC處理能力更強，不僅可進(jìn)行數字的加、減、乘、除，還可開(kāi)方、插值，還可進(jìn)行浮點(diǎn)運算，有的還有PID指令，可對偏差制量進(jìn)行比例、微分、積分運算，進(jìn)而產(chǎn)生相應的輸出，計算機能算的它幾乎都能算。

這樣，用PLC實(shí)現模擬量控制是完全可能的。

PLC進(jìn)行模擬量控制，還有A/D、D/A組合在一起的單元，并可用PID或模糊控制算法實(shí)現控制，可得到很高的控制質(zhì)量。用PLC進(jìn)行模擬量控制的好處是，在進(jìn)行模擬量控制的同時(shí)，開(kāi)關(guān)量也可控制。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是別的控制器所不具備的，或控制的實(shí)現不如PLC方便。當然，若純?yōu)槟M量的系統，用PLC可能在性能價(jià)格比上不如用調節器?！?3用于運動(dòng)控制實(shí)際的物理量，除了開(kāi)關(guān)量、模擬量，還有運動(dòng)控制。如機床部件的位移，常以數字量表示。運動(dòng)控制，有效的辦法是NC，即數字控制技術(shù)。這是50年代誕生于美的基于計算機的控制技術(shù)。當今已很普及，并也很完善。

目前，先進(jìn)家的金屬切削機床，數控化的比率已超過(guò)40％～80％，有的甚至更高。PLC也是基于計算機的技術(shù)，并日益完善。PLC可接收計數脈沖，頻率可高達幾k到幾十k赫茲，可用多種方式接收這脈沖，還可多路接收。有的PLC還有脈沖輸出功能，脈沖頻率也可達幾十k，有了這兩種功能，加上PLC有數據處理及運算能力，若再配備相應的傳感器（如旋轉編碼器）或脈沖伺服裝置，則完全可以依NC的原理實(shí)現種種控制。高、中檔的PLC，還開(kāi)發(fā)有NC單元，或運動(dòng)單元，可實(shí)現點(diǎn)位控制。運動(dòng)單元還可實(shí)現曲線(xiàn)插補，可控制曲線(xiàn)運動(dòng)。

所以，若PLC配置了這種單元，則完全可以用NC的辦法，進(jìn)行數字量的控制。新開(kāi)發(fā)的運動(dòng)單元，甚至還發(fā)行了NC技術(shù)的編程語(yǔ)言，為更好地用PLC進(jìn)行數字控制提供了方便。04用于數據采集隨著(zhù)PLC技術(shù)的發(fā)展，其數據存儲區越來(lái)越大。如德維森公司的PLC，其數據存儲區（DM區）可達到9999個(gè)字。這樣龐大的數據存儲區，可以存儲大量數據。數據采集可以用計數器，累計記錄采集到的脈沖數，并定時(shí)地轉存到DM區中去。數據采集也可用A/D單元，當模擬量轉換成數字量后，再定時(shí)地轉存到DM區中去。PLC還可配置上小型打印機，定期把DM區的數據打出來(lái)。

PLC也可與計算機通訊，由計算機把DM區的數據讀出，并由計算機再對這些數據作處理。這時(shí)，PLC即成為計算機的數據終端。

電力用戶(hù)曾使用PLC，用以實(shí)時(shí)記錄用戶(hù)用電情況，以實(shí)現不同用電時(shí)間、不同計價(jià)的收費辦法，鼓勵用戶(hù)在用電低谷時(shí)多用電，達到合理用電與節約用電的目的。

05用于信號監控PLC自檢信號很多，內部器件也很多，多數使用者未充分發(fā)揮其作用。其實(shí)，完全可利用它進(jìn)行PLC自身工作的監控，或對控制對象進(jìn)行監控。對一個(gè)復雜的控制系統，特別是自動(dòng)控制系統，監控以至進(jìn)一步能自診斷是非常必要的，它可減少系統的故障，出了故障也好查找，可提高累計平均無(wú)故障運行時(shí)間，降低故障修復時(shí)間，提高系統的可靠性。

06用于聯(lián)網(wǎng)、通訊PLC聯(lián)網(wǎng)、通訊能力很強，不斷有新的聯(lián)網(wǎng)的結構推出。

PLC可與個(gè)人計算機相連接進(jìn)行通訊，可用計算機參與編程及對PLC進(jìn)行控制的管理，使PLC用起來(lái)更方便。

為了充分發(fā)揮計算機的作用，可實(shí)行一臺計算機控制與管理多臺PLC，多的可達32臺。也可一臺PLC與兩臺或更多的計算機通訊，交換信息，以實(shí)現多的對PLC控制系統的監控。PLC與PLC也可通訊，可一對一PLC通訊，可幾個(gè)PLC通訊，可多到幾十、幾百。

PLC與智能儀表、智能執行裝置（如變頻器），也可聯(lián)網(wǎng)通訊，交換數據，相互操作?？陕?lián)接成遠程控制系統，系統范圍面可大到10公里或更大?？山M成局部網(wǎng)，不僅PLC，而且高檔計算機、各種智能裝置也都可進(jìn)網(wǎng)?？捎每偩€(xiàn)網(wǎng)，也可用環(huán)形網(wǎng)。網(wǎng)還可套網(wǎng)。網(wǎng)與網(wǎng)還可橋接。聯(lián)網(wǎng)可把成千上萬(wàn)的PLC、計算機、智能裝置組織在一個(gè)網(wǎng)中。網(wǎng)間的結點(diǎn)可直接或間接地通訊、交換信息。

聯(lián)網(wǎng)、通訊，正適應了當今計算機集成制造系統（CIMS）及智能化工廠(chǎng)發(fā)展的需要。它可使工業(yè)控制從點(diǎn)（Point）、到線(xiàn)（（Line）再到面（Aero），使設備級的控制、生產(chǎn)線(xiàn)的控制、工廠(chǎng)管理層的控制連成一個(gè)整體，進(jìn)而可創(chuàng )造更高的效益。這個(gè)無(wú)限美好的前景，已越來(lái)越清楚地展現在我們這一代人的面前。

以上幾點(diǎn)應用是著(zhù)重從質(zhì)上講的。從量上講，PLC有大、有小。所以它的控制范圍也可大、可小。小的只控制一個(gè)設備，甚至一個(gè)部件，一個(gè)站點(diǎn)；大的可控制多臺設備，一條生產(chǎn)線(xiàn)，以至于整個(gè)工廠(chǎng)?？梢哉f(shuō)工業(yè)控制的大小場(chǎng)合，都離不開(kāi)PLC。

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