1.使用靈活,通用性強——PLC的硬件是標準化的,PLC的產品已經系列化,功能模塊多,可以靈活組成各種不同尺寸和功能的控制系統。在PLC組成的控制系統中,只需將相應的輸入輸出信號線連接到PLC的端子上即可。當控制系統的功能需要改變時,可使用編程器在線或離線修改程序。同壹臺PLC設備用於不同的控制對象,但輸入輸出元件和應用軟件不同。
2.可靠性高,抗幹擾能力強——微機功能強但抗幹擾能力差,工業現場的電磁幹擾、功率波動、機械振動、溫濕度變化都可能導致壹般微機無法正常工作;傳統的繼電器-接觸器控制系統抗幹擾能力強,但由於大量的機械觸點(易磨損和燒蝕),壽命短,系統可靠性差。PLC采用微電子技術,大量的開關動作由無觸點電子存儲器件完成,大部分繼電器和復雜的連接由軟件程序代替,因此使用壽命長,可靠性大大提高。從實際使用來看,PLC控制系統的平均無故障時間壹般可以達到40000 ~ 50000小時。PLC采用了壹系列軟硬件抗幹擾措施,能夠適應各種強幹擾的工業現場,並具有故障自診斷能力。比如壹般PLC能抗1000V和1ms脈沖的幹擾,其工作環境溫度為0 ~ 60℃,不需要強制風冷。
3.接口簡單,維護方便————PLC的接口根據工控要求設計,帶負載能力強(輸入輸出可直接接220V AC、24V DC等強電),接口電路壹般為模塊化,便於維護和更換。有些PLC甚至可以在線插拔I/O模塊,不需要離線斷電就可以直接更換故障模塊,大大縮短了故障修復時間。
4.體積小,功耗低,性價比高——以壹個小型PLC(TSX21)為例,它有128個I/O接口,可以相當於壹個由400 ~ 800個繼電器組成的系統的控制功能,而它的體積只有216× 127× 658。PLC的輸入輸出系統可以直觀地反映現場信號的變化狀態,也可以通過各種方式直觀地反映控制系統的運行狀態,如內部工作狀態、通訊狀態、I/O點狀態、異常狀態、電源狀態等。,都有醒目的說明,非常有利於運維人員對系統的監控。
5.編程簡單易掌握——PLC是面向用戶的設備,PLC的設計者充分考慮了現場工程技術人員的技能和習慣。大多數PLC編程為工業控制提供了常用的梯形圖方式和簡單的指令方式。編程語言直觀,指令少,語法簡單。不需要專門的計算機知識和語言,具有壹定電工和工藝知識的人可以在短時間內掌握。使用特殊的編程器,可以方便地查看、編輯和修改用戶程序。
6.設計、施工、調試周期短——要完成壹個繼電器-接觸器控制的控制項目,必須先根據工藝要求畫出電氣原理圖,再畫出繼電器屏(櫃)的布局和接線圖進行安裝調試,後期修改很不方便。用PLC控制,由於是軟件控制,硬件電路非常簡單,而且是模塊化的積木式結構,已經商品化,所以只需要根據性能和容量(輸入輸出點,內存大小)進行組裝,大量的具體編程工作也可以在PLC到來之前進行,從而縮短了設計周期,使設計和施工同時成為可能。由於用軟件編程代替硬接線實現控制功能,大大減少了繁重的安裝接線工作,縮短了工期。PLC通過程序完成控制任務,采用用戶友好的工業編程語言,具有強制和仿真功能,因此程序的設計、修改和調試非常方便,可以大大縮短設計和調試周期。
PLC的類型
1.按輸入輸出點和存儲容量分類。
壹般來說,要處理的I/O點越多,控制關系就越復雜,用戶就需要更多的程序存儲容量,需要更多的PLC指令等功能,指令執行過程也就越快。根據PLC的輸入輸出點,可分為以下三類:
1)小型PLC——小型PLC的功能壹般以開關控制為主,輸入輸出點總數壹般在256點以下,用戶程序的存儲容量在4K字以下。現在的高性能小型PLC也具有壹定的通訊能力和少量的模擬處理能力。這種PLC的特點是價格低,體積小,適合控制單臺設備,開發機電壹體化產品。典型的小型機有西門子S7-200系列、羅克韋爾SLC500系列、歐姆龍CPM2A系列、三菱FX系列等產品。
2)中型PLC——中型PLC輸入輸出點總數在256 ~ 1024之間,用戶程序內存容量大於8K字。中型PLC具有更強的模擬處理能力、數字計算能力和通信能力。中型計算機比小型計算機指令多,壹般適用於復雜的邏輯控制系統和連續生產過程的控制場合。典型的中型機有西門子的S7-300系列,羅克韋爾公司的ControlLogix系列,歐姆龍公司的C200H系列。
3)大型PLC——大型PLC的I/O點總數在1024以上,用戶程序的內存容量可達8 ~ 16m。大型PLC的性能相當於工業控制計算機。具有計算、控制和調節功能,還具有較強的通信組網能力。可與HMI連接作為系統監控或操作界面,可表示動態過程並記錄各種曲線,可配各種智能模塊組成多功能系統。該系統還可以與其他控制器和上位機連接,形成集中和分散的生產過程和產品質量控制系統。大型機適用於設備自動化、過程自動化控制和過程監控。典型的大型PLC有西門子S7-400、歐姆龍CVMl和CSl系列、羅克韋爾ControlLogix、PLC5/05系列等產品。
2.根據結構形式,它分為
三菱FX系列
1)整體式(箱式)——整體式結構的特點是將PLC的基本部件CPU板、輸入板、輸出板、電源板等緊湊地安裝在壹個標準機櫃中,形成壹個整體,構成PLC的壹個基本單元(主機)或擴展單元。基本單元具有通過擴展電纜與擴展單元連接的擴展端口。以形成PLC的不同配置。PLC的整體結構體積小,成本低,安裝方便。微型和小型PLC壹般都是整體結構。
西門子PLC S7-300
2)機架式模塊化——模塊化結構的PLC由壹些模塊化單元組成,如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊和各種功能模塊等。其可以插入到框架或基板中。各模塊功能獨立,整體維度統壹。插入什麽模塊可以根據需要靈活配置。目前中大型PLC多采用這種結構形式。