工控机是以计算机技术为基础的新型工业控制设备,而PLC是一种专门为工业控制设计的数字运算操作的控制器,由CPU、I/O模块、电源、内存、显示面板等组成,采用可编程存储器进行逻辑、顺序、数字运算、计时和计数等操作,通过数字或模拟量的输入输出控制各种机械设备。
PLC的工作过程可以分为数据采集、程序运算和指令输出三个阶段,数据采集阶段PLC通过扫描的方式读取数据和状态,并将其存储在内部寄存器;程序运算阶段PLC按照从上到下的顺序扫描程序,对控制线路进行逻辑运算,通过逻辑运算的结果刷新数据在存储区的对应状态;指令输出阶段将内部寄存器中的数据和状态转存到输出锁存器中,经过输出电路驱动相应的外部设备。
PLC的特点:
1)内部电路采用先进的抗干扰技术,可靠性高。
2)软硬件带有故障自我诊断功能,出现故障可以发出警报。
3)配套齐全,具有小、中、大规模的产品,能够灵活方便地进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统,可以用在多种场合,适用性强。
4)结构灵活,操作简单,接口方便,编程语言通俗易懂,体积小,能耗低。
5)PLC用存储代替接线,减少外部接线,缩短安装时间,维护也更加方便。
6)传输速度快,质量高,带宽稳定,成本低,使用面广。
PLC的应用分类:
1)模拟量控制:在生产过程中有很多不断变化的量,比如温度、湿度、压力、流速等,使用PLC能够实现模拟量和数字量之间的转换。将外部电路的模拟量转换成数字量传输给PLC,将PLC的数字量转换成模拟量传输给外部电路。
2)开关量的逻辑控制:PLC的图形符号与表达方式和继电器电路图相似,可以取代继电器,实现逻辑控制和顺序控制,能够使用在一到多台设备中。
3)运动控制模块:圆形或直线运动的控制,通过脉冲装置,依靠数据处理和运算能力实现运动控制,比如机床传输带、机器人和电梯等。
4)闭环控制:PID调节是闭环控制中用的最多的控制方法,根据控制对象的输出反馈进行校正,当测量出实际与计划有偏差时,按照标准进行纠正,可以对温度、流量、压力等模拟量进行闭环控制,主要用在化工、锅炉控制、冶金等场景。
5)数据处理:PLC具有数据采集、分析和处理的能力,将处理万的数据与存储器中的参考数据进行比较,完成大型设备的控制操作。
6)联网通信功能:PLC有丰富的通信接口,联网通信功能强,既能完成PLC之间的通信也可以和其他智能设备互相通信。
PLC的发展面临着其他工控产品的挑战,沐渥认为未来plc要朝着小型化、集成化发展,增强运算速度和存储容量,扩大使用领域,强化通讯能力和网络化进程,逐步向开放性转变,在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。
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