上饶西门子(中国)一级代理商

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 在发达的工业国家，PLC已经广泛地应用在所有的工业部门，随着其性能价格比的不断提高，应用范围不断扩大，主要有以下几个方面。

  1.数字量逻辑控制

  PLC用“与”、“或”、“非”等逻辑指令来实现触点和电路的串联、并联，代替继电器进行组合逻辑控制、定时控制与顺序逻辑控制。数字量逻辑控制可以用于单台设备，也可以用于自动化生产线，其应用领域已遍及各行各业，甚至深入到家庭。

  2.运动控制

  PLC使用专用的运动控制模块，对直线运动或圆周运动的位置、速度和加速度进行控制，可以实现单轴、双轴、三轴和多轴位置控制，使运动控制与顺序控制功能有机地结合在一起。

  PLC的运动控制功能广泛用于各种机械，例如，金属切削机床、金属成形机械、装配机械、机器人、电梯等。

  3.闭环过程控制

  过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC通过模拟量I/O模块，实现模拟量和数字量之间的转换，一般称为A/D转换和D/A转换，并对模拟量实行闭环 PID控制。现代的大中型PLC一般都有闭环 PID控制功能，这一功能可以用PID子程序或专用的PID模块来实现。其PID闭环控制功能已经广泛地应用于塑料挤压成形机、加热炉、热处理炉、锅炉等设备，以及轻工、化工、机械、冶金、电力、建材等行业。

  4.数据处理

  现代的PLC具有数学运算(包括四则运算、矩阵运算、函数运算、字逻辑运算以及求反、循环、移位、浮点数运算等)、数据传送、转换、排序和查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。这些数据可以与储存在存储器中的参考值比较，也可以用通信功能传送到其他的智能装置，或者将它们打印制表。

  5.通信联网

  PLC的通信包括主机与远程I/O之间的通信、多台PLC之间的通信、PLC与其他智能控制设备(如计算机、变频器、数控装置)之间的通信。PLC与其他智能控制设备一起，可以组成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统。

  PLC的发展趋势

  PLC经过30多年的发展，已成为当今增长速度Zui快的一种工业控制器。目前，PLC的年生产增长率保持在30%~40%的水平。未来的PLC技术将面临着诸多的挑战，这些挑战也迫使PLC向前发展。PLC发展的趋势应该是向着大型化和小型化两个方向，以适应不同场合和不同要求的控制需要。

  1.大型化

  为适应大规模控制系统的需求，大型PLC向着大存储容量、高速、高性能和增加I/O点数方向发展。主要表现在以下几个方面:增强网络通信功能，提高网络化和强化通信能力，这是PLC重要的发展趋势;发展智能模块，例如，通信模块、位置控制模块、快速响应模块、闭环控制模块、模拟量I/O模块、高速计数模块、数控模块、计算模块、模糊控制模块、语言处理模块等，使PLC在实时性精度、分辨率、人机对话等方面进一步得到改善和提高;提高外部故障诊断功能，能快速准确地诊断故障以减少维修时间和提高开机率，研发智能可编程I/O系统和故障检测程序，发展公共回路远距离诊断和网络诊断技术;编程语言、编程工具标准化、gaoji化，具有兼容性;实现软件、硬件的标准化，使PLC的硬件和软件的体系结构更具开放性;迅速发展编程组态软件，开发在个人计算机(PC)上运行的可实现PILC功能的软件包，使系统应用更加简单易行，方便PLC系统的开发人员和操作使用人员。

  2.小型化

  发展小型PLC,其目的是为了占领广大的、分散的、中小型的工业控制领域，使PLC不仅成为继电器控制柜的替代物，而且超过继电器控制系统的功能。小型、超小型和微小型PLC不仅便于机电一体化，也是实现家庭自动化的理想控制器。小型PLC向着简易化、体积小、功能强、价格低的方向发展。目前，随着PLC技术提高，已将原有大、中型PLC的功能移植到小型机上，使之具有灵活的组态特性。如西门子公司的LOGO!通用逻辑模块就是一种微小型的PLC。它采用整体式结构，集成有控制功能、操作和显示单元、电源、I/O接口、扩展接口、通信接口等。可用于家庭自动化、建筑、商业、农业、交通等领域，也可用于小型工业控制领域。配置AS-i现场总线通信模块后还可实现对现场控制设备和控制过程的分布式控制。LOGO!使用功能块图(FBD)编程语言进行编程，特别适合熟悉逻辑电路的技术人员使用。LOGO!以其通用性好、可靠性高、功能多、体积小、使用方便、价格便宜而受到广大用户的青睐。

PLC控制系统的抗干扰设计。随着工业自动化技术的日新月异的发展，晶闸管可控整流和变频调速装置使用日益广泛，这带来了交流电网的污染，也给控制系统带来了许多干扰问题，防干扰是PLC控制系统设计时必须考虑的问题。一般采用以下几种方式: 

隔离:由于电网中的高频干主要是原副边绕组之间的分布电容耦合而成，所以建议采用1:1超隔离变压器，并将中性点经电容接地。 

屏蔽:一般采用金属外壳屏，将PLC系统内置于金属柜之内。金属柜外壳可靠接地，能起到良好的静电、磁场屏蔽作用，防止空间辐扰。 

布线:强电动力线路、弱电信号线分开走线，并且要有一定的间隔;模拟信号传输线采用双绞线屏蔽电缆。 

3.2 PLC 控制系统的软件设计 

在进行硬件设计的同时可以着手软件的设计工作。软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图，这是PLC应用的关键的问题，程序的编写是软件设计的具体表现。在控制工程的应用中，良好的软件设计思想是关键，的软件设计便于工程技术人员理解掌握、调试系统与日常系统维护。 

（1）PLC控制系统的程序设计思想。由于生产过程控制要求的复杂程度不同，可将程序按结构形式分为基本程序和模块化程序。 

基本程序:既可以作为立程序控制简单的生产工艺过程，也可以作为组合模块结构中的单元程序;依据计算机程序的设计思想，基本程序的结构方式只有三种:顺序结构、条件分支结构和循环结构。 

模块化程序:把一个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模块，分别编写和调试，后组合成一个完成总任务的完整程序。这种方法叫做模块化程序设计。我们建议经常采用这种程序设计思想，因为各模块具有相对立性，相互连接关系简单，程序易于调试修改。特别是用于复杂控制要求的生产过程。 

（2）PLC控制系统的程序设计要点。PLC控制系统I/O分配，依据生产流水线从前至后，I/O点数由小到大;尽可能把一个系统、设备或部件的I/O信号集中编址，以利于维护。定时器、计数器要统一编号，不可重复使用同一编号，以确保PLC工作运行的可靠性。