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在制造业和过程工业中,除了以模拟量为被控对象的反馈控制外,还存在着大量的以开关量(数字量)为主的逻辑顺序控制,这一点在以改变几何形状和机械性能为特征的制造工业中显得尤其**。它要求控制系统按照逻辑条件和一定的顺序、时序产生控制动作,并能够对来自现场的大量的开关量、脉冲、计时、计数以及模拟量的越限报警等数字信号进行监视和处理。这些工作在早期是由继电器电路来实现的,其缺点是体积庞大、故障率高、功耗大、不易维护、不易改造和升级等。
1968年,美国通用汽车公司(GM)鉴于传统的继电器控制系统的一系列缺点,提出了研制新型控制器的设想,总结出新型控制器应当具有的10项指标,并以此公开在社会上招标,这10项指标是:
1)编程方便,可在现场修改程序。
2)维护方便,较好是插件式。
3)**性**继电器控制柜。
4)体积小于继电器控制柜。
5)可将数据直接送入管理计算机。
6)在成本上可与继电器控制柜竞争。
7)输入为交流115V。
8)输出为交流115V/2A以上,能直接驱动电磁阀、接触器等。
9)在扩展时原有系统改变较少。
10)用户程序存储器至少可扩展到4KB。
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PLC的程序存储容量多以MB为单位,随着*大规模集成电路技术的发展,微处理器的性能大幅提高,指令执行速度达到微秒级,从而*大提高了PLC的数据处理能力,**的PLC可以进行复杂的浮点数运算,并增加了许多特殊功能,例如高速计数、脉宽调制变换、PID闭环控制、定位控制等,从而在以模拟量为主的过程控制领域也占有了一席之地,在一定程度上具备了组建DCS的能力。此外,PLC的通信功能和远程I/O能力也非常强大,可以组建成分布式通信网络系统。
在组成结构上,PLC具有一体化结构和模块式结构两种模式。一体化结构的PLC追求功能的完善,性能的提高,体积越来越小,有利于安装。而模块式结构,则是利用单一功能的各种模块拼装成一台完整的PLC,用户在设计自己的PLC控制系统时拥有*大的灵活性,并使设备的性价比达到较优。同时,模块式结构也有利于系统的维护、换代和升级,并使系统的扩展能力大大加强。
在控制规模上,PLC向小型化和大型化两个方向发展。大型PLC是基于满足大规模、**控制系统的要求而设计的,在规模上,可带的I/O点数(通道数量)达到数千点乃至上万点
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增强网络通信功能。这是PLC的一个重要发展趋势,伴随现场总线(FieldBus)技术的应用,由多个PLC、多个分布式I/O模块、人机界面、编程设备相互连接成的网络,与工业计算机和以太网等构成整个工厂的自动控制系统。PLC采用了计算机信息处理技术、网络通信技术和图形显示技术,使得PLC系统的生产控制功能和信息管理功能融为一体。
2)发展智能模块。智能模块以微处理器为**,与PLC的CPU并行工作,完成专一功能,大量节省主CPU的时间和资源,对提高用户程序的扫描速度和完成特殊的控制要求非常有利。例如通信模块、位置控制模块、模糊逻辑控制模块、高速计数器模块等。
3)高**性。PLC广泛采用自诊断技术,向用户提供故障分析的信息和提示。同时,大力发展冗余技术、容错技术,以及模块的热插拔功能,**PLC能够长时间的**运行。
4)编程软件标准化。长期以来,PLC的生产厂家各自为战,各产品在硬件结构和软件体系上都是封闭的,不对外开放,因而导致硬件互不通用、软件互不兼容,为用户带来很大的不便。为此,*电工**(IEC)**了IEC1131标准以引导PLC向标准化方向发展。这个标准包含了5个部分,从PLC的定义等一般信息,到装备与测试、编程语言、用户规则、通信规范等,力图通过一系列的标准来规范各个厂家的产品。目前,有很多厂家都推出了符合IEC1131-3标准的软件系统,例如西门子公司的STEP 7软件包就提供符合IEC 1131-3标准的指令集。
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2、 逻辑控制模块 LOGO!230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
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