可编程序控制器系统的应用

可编程序控制器的主要功能和应用如下。1.开关逻辑和顺序控制

这是可编程序控制器应用*广泛、*基本的场合。它的主要功能是完成开关逻辑运算和进行顺序逻辑控制，从而可以实现各种简单或十分复杂的控制要求。2.模拟控制

在工业生产过程中有许多连续变化的物理量需要进行控制，如温度、压力、流量、液位等，这些都属于模拟量。为了实现工业领域对模拟量控制的广泛要求，目前大部分PLC产品都具备处理这类模拟量的功能。特别是在系统中模拟量的控制点数不多，同时混有较多的开关量时，可编程序控制器具有其他控制装置所无法比拟的优势。另外，某些PLC产品还提供了典型控制策略模块，如PID模块，从而可实现对系统的PID等反馈或其他模拟量的控制运算。3.定时控制

PLC具有很强的定时、计数功能，它可以为用户提供数十甚至上百个定时与计数器，其定时时间间隔可以由用户加以设定。对于计数器，如果需要对频率较高的信号进行计数，则可以选择高速计数器。

可编程序控制器系统的特点

可编程序控制器能如此迅速发展的原因是由于它具有通用计算机所不及的一些特点。下面是可编程序控制器的主要特点。1.可靠性

对可以维修的产品，可靠性包括产品的有效性和可维修性。可编程序控制器的可靠性高，具体表现在下列方面。

1）与继电器逻辑控制系统比较

与继电器逻辑控制系统比较，可编程序控制器可靠性提高的主要原因如下。

（1）可编程序控制器不需要大量的活动部件和电子元件，它的接线也大大减少，与此同时，系统维修简单，维修时间缩短，从而可靠性得到提高。

（2）可编程序控制器采用了一系列可靠性设计的方法进行设计。例如，冗余设计、掉电保护、故障诊断和信息保护及恢复等，使可靠性得到提高。

（3）可编程序控制器有较强的易操作性，它具有编程简单、操作方便、维修容易等特点，因此，对操作和维修人员的技能要求降低，操作和维修人员容易学习和掌握，不容易发生操作失误，从而可靠性得到提高。

2）与通用的计算机控制系统比较

与通用的计算机控制系统比较，可编程序控制器可靠性提高的主要原因如下。

（1）可编程序控制器是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机控制系统更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了经简化的编程语言，编程的出错率大大降低，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高，因此可编程序控制器的可靠性较通用计算机控制系统的可靠性有较大提高。

（2）在可编程序控制器的硬件设计方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性高的元件；采用先进的工艺制造流水线制造；对干扰的屏蔽、隔离和滤波等；对电源的掉电保护；对存储器内容的保护；采用看门狗和其他自诊断措施；便于维修的设计等。

（3）在可编程序控制器的软件设计方面也采取了一系列提高系统可靠性的措施。例如，采用软件滤波；软件自诊断；简化编程语言；信息保护和恢复；报警和运行信息的显示等。

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一份用户选用可编程序控制器原因的调查报告指出，在各种选用可编程序控制器的原因中，第一位的原因是由于可编程序控制器可靠性高的用户达93%，其次才是性能和维修方便等原因。可见，可靠性高是可编程序控制器的主要特点

可编程序控制器的面板和结构的设计也考虑了维修的方便性。例如，对需维修的部件设置在便于维修的位置；信号灯设置在易于观察的部位；接线端子采用便于接线与更换的类型等。这些设计使维修工作能方便地进行，从而大大节省了维修时间。采用标准化元件和标准化工艺生产流水线作业，使维修用的备品备件简化，也使维修变得方便。3.灵活性

可编程序控制器的灵活性表现在下列3个方面。

（1）编程的灵活性。可编程序控制器采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块图和语句描述编程语言，只要掌握其中一种语言就可以进行编程。编程方法的多样性使编程变得方便，拓展了应用面。

由于采用软连接的方法，因此在生产工艺流程更改或者生产设备更换时可以不必改变可编程序控制器的硬设备，通过程序的编制与更改就能适应生产的需要。这种编程的灵活性是继电器顺序控制系统所不能比拟的。正是由于编程的柔性特点，使可编程序控制器能大量替代继电器顺序控制系统，成为当今工业控制领域的重要控制设备。在柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）和计算机集成过程控制系统（CIPS）中，可编程序控制器正成为主要的控制设备，得到广泛应用。

（2）扩展的灵活性。可编程序控制器的扩展灵活性是它的一个重要特点。它可根据应用的规模不断扩展，即可进行容量的扩展、功能的扩展、应用和控制范围的扩展。它不仅可以通过增加输入/输出单元来增加点数，通过扩展单元来扩大容量和功能，也可以通过多台可编程序控制器的通信来扩大容量和功能，甚至可通过与集散控制系统（DCS）或其他上位机的通信来扩展它的功能，并与外部设备进行数据的交换等。这种扩展的灵活性大大方便了用户。

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（3）操作的灵活性。操作的灵活性指设计的工作量大大减少，编程的工作量和安装施工的工作量大大减少，操作十分灵活、方便，监视和控制变得容易。在继电器顺序控制系统中所需的一些操作可以简化，不同的生产过程可采用相同的控制台或控制屏等。4.机电一体化

为了使得工业生产过程的控制更平稳、更可靠，向**高产低耗要效益，对过程控制设备和装置提出了机电一体化——仪表、电子、计算机综合的要求，而可编程序控制器正是这一要求的产物，它是专门为工业过程控制而设计的控制设备，它的体积大大减小，功能不断完善，抗干扰性能增强，机械与电气部件被有机地结合在一个设备内，把仪表、电子和计算机的功能综合在一起，它已成为当今数控技术、工业机器人、过程流程控制等领域的主要控制设备