PLC原理及应用
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1.5 PLC的应用领域

PLC已迅速渗透到工业控制的各个领域,应用范围也越来越广。当前,PLC在国内外已广泛应用于机械制造、钢铁、装卸、造纸、纺织、环保、风力发电、采矿、水泥、石油、化工、电子、汽车、船舶、娱乐等各行各业。

PLC的应用范围大致可分为以下几个大类。

1.顺序控制(开关量逻辑控制)

这是PLC最广泛应用的领域,PLC具有逻辑控制功能,特别适用于开关量控制系统,可以实现各种通断控制。它取代传统的继电器顺序控制。PLC应用于单机控制、多机群控制、生产自动线控制,如组合机床、磨床、装配生产线、包装生产线、电镀流水线及电梯控制、注塑机、切纸机械、印刷机械、订书机械等。

2.(闭环)过程控制

在工业生产过程中,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。过去,控制系统对于模拟量的控制主要靠仪表。现在的 PLC都具有闭环控制功能,即具有 PID 控制能力,可用于过程控制,而且编程和使用都比较方便。

3.运动控制

目前许多 PLC 已提供了拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制的功能或专用位置控制模块。可以实现由PLC对伺服电机或步进电机的位置和速度进行控制,图1-3所示为PLC对单个电机的控制示意图,图1-4所示为PLC对3个伺服电机的控制示意图,运动控制的编程可用PLC的编程语言完成。

图1-3 PLC对单个伺服电机的控制

图1-4 PLC对3轴伺服电机的控制

相对来说,位置控制模块比CNC装置体积更小、价格更低、速度更快、操作更方便。

4.数据处理

现代的PLC有较强的数据处理能力,具有数学运算和数据传送、转换、排序和查表、位操作、数据显示和打印等功能。可以完成数据的采集、分析和处理,进行函数运算、浮点运算等。

5.通信和联网

为了适应国外近几年来兴起的工厂自动化(FA)系统、柔性制造系统(FMS)及集散系统等发展的需要,现在的PLC还具有与其他智能控制设备之间、PLC和上级计算机之间、PLC与PLC之间的通信功能。使用PLC可以很方便地组成集中管理、分散控制的分布式控制系统。

总之,PLC已经广泛应用于各种机电自动化设备和生产过程的自动控制系统中,在其他领域,例如在民用和家用自动化设备控制系统中也得到了迅速的发展。