主頁(yè) > 新聞動(dòng)態(tài) > PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域 2022-10-20

PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域

一、PLC可編程控制器實(shí)驗(yàn)裝置PLC的特點(diǎn)
PLC技術(shù)之所以高速發(fā)展，除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需要外，主要是因?yàn)樗哂性S多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它較好地解決了工業(yè)領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。主要有以下特點(diǎn)：
1．可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)
可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)是PLC最重要的特點(diǎn)之一。PLC的平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)幾十萬(wàn)個(gè)小時(shí) ，之所以有這么高的可靠性，是由于它采用了一系列的硬件和軟件的抗干擾措施：
（1）硬件方面 I/O通道采用光電隔離，有效地抑制了外部干擾源對(duì)PLC的影響；對(duì)供電電源及線路采用多種形式的濾波，從而消除或抑制了高頻干擾；對(duì)CPU等重要部件采用良好的導(dǎo)電、導(dǎo)磁材料進(jìn)行屏蔽，以減少空間電磁干擾；對(duì)有些模塊設(shè)置了聯(lián)鎖保護(hù)、自診斷電路等。
（2）軟件方面 PLC采用掃描工作方式，減少了由于外界環(huán)境干擾引起故障；在PLC系統(tǒng)程序中設(shè)有故障檢測(cè)和自診斷程序，能對(duì)系統(tǒng)硬件電路等故障實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和判斷；當(dāng)由外界干擾引起故障時(shí)，能立即將當(dāng)前重要信息加以封存，禁止任何不穩(wěn)定的讀寫操作，一旦外界環(huán)境正常后，便可恢復(fù)到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來(lái)的工作。
2．編程簡(jiǎn)單、使用方便
目前，大多數(shù)PLC采用的編程語(yǔ)言是梯形圖語(yǔ)言，它是一種面向生產(chǎn)、面向用戶的編程語(yǔ)言。梯形圖與電器控制線路圖相似，形象、直觀，不需要掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)，很容易讓廣大工程技術(shù)人員掌握。當(dāng)生產(chǎn)流程需要改變時(shí)，可以現(xiàn)場(chǎng)改變程序，使用方便、靈活。同時(shí)，PLC編程器的操作和使用也很簡(jiǎn)單。這也是PLC獲得普及和推廣的主要原因之一。
許多PLC還針對(duì)具體問(wèn)題，設(shè)計(jì)了各種專用編程指令及編程方法，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了編程。
3．功能完善、通用性強(qiáng)
現(xiàn)代PLC不僅具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制等功能，而且還具有A/D和D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)值運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、PID控制、通信聯(lián)網(wǎng)以等許多功能。同時(shí)，由于PLC產(chǎn)品的系列化、模塊化，有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，可以組成滿足各種要求的控制系統(tǒng)。
4．設(shè)計(jì)安裝簡(jiǎn)單、維護(hù)方便
由于PLC用軟件代替了傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的硬件，控制柜的設(shè)計(jì)、安裝接線工作量大為減少。PLC的用戶程序大部分可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬調(diào)試，縮短了應(yīng)用設(shè)計(jì)和調(diào)試周期。在維修方面，由于PLC的故障率極低，維修工作量很�。欢襊LC具有很強(qiáng)的自診斷功能，如果出現(xiàn)故障，可根據(jù)PLC上指示或編程器上提供的故障信息，迅速查明原因，維修極為方便。
5．體積小、重量輕、能耗低
由于PLC采用了集成電路，其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、能耗低，因而是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。
二、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域
目前，在國(guó)內(nèi)外PLC已廣泛應(yīng)用冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各行各業(yè)，隨著PLC性能價(jià)格比的不斷提高，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。從應(yīng)用類型看，PLC的應(yīng)用大致可歸納為以下幾個(gè)方面：
1.開(kāi)關(guān)量邏輯控制
利用PLC最基本的邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能實(shí)現(xiàn)邏輯控制，可以取代傳統(tǒng)的繼電器控制，用于單機(jī)控制、多機(jī)群控制、生產(chǎn)自動(dòng)線控制等，例如：機(jī)床、注塑機(jī)、印刷機(jī)械、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯的控制等。這是PLC最基本的應(yīng)用，也是PLC最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
2.運(yùn)動(dòng)控制
大多數(shù)PLC都有拖動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。這一功能廣泛用于各種機(jī)械設(shè)備，如對(duì)各種機(jī)床、裝配機(jī)械、機(jī)器人等進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制。
3.過(guò)程控制
大、中型PLC都具有多路模擬量I/O模塊和PID控制功能，有的小型PLC也具有模擬量輸入輸出。所以PLC可實(shí)現(xiàn)模擬量控制，而且具有PID控制功能的PLC可構(gòu)成閉環(huán)控制，用于過(guò)程控制。這一功能已廣泛用于鍋爐、反應(yīng)堆、水處理、釀酒以及閉環(huán)位置控制和速度控制等方面。
4.數(shù)據(jù)處理
現(xiàn)代的PLC都具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表等功能，可進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、分析和處理，同時(shí)可通過(guò)通信接口將這些數(shù)據(jù)傳送給其它智能裝置，如計(jì)算機(jī)數(shù)值控制（CNC）設(shè)備，進(jìn)行處理。
5.通信聯(lián)網(wǎng)
PLC的通信包括PLC與PLC、PLC與上位計(jì)算機(jī)、PLC與其它智能設(shè)備之間的通信，PLC系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)可直接或通過(guò)通信處理單元、通信轉(zhuǎn)換單元相連構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)信息的交換，并可構(gòu)成“集中管理、分散控制”的多級(jí)分布式控制系統(tǒng)，滿足工廠自動(dòng)化（FA）系統(tǒng)發(fā)展的需要。
三、PLC可編程控制器實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)用于介紹

一）、產(chǎn)品概述：

本裝置是專為職業(yè)院校及中職學(xué)校開(kāi)設(shè)的可編程控制器技術(shù)及其應(yīng)用等課程實(shí)驗(yàn)配套設(shè)計(jì)的，集PLC編程控制器及單片機(jī)控制的實(shí)驗(yàn)掛箱于一體，綜合性強(qiáng)、功能齊全�？赏瓿蓡纹瑱C(jī)、PLC編程控制器技術(shù)課程的相關(guān)教學(xué)實(shí)訓(xùn)，是大中院校及中職理想的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
二）、PLC可編程控制器實(shí)驗(yàn)裝置特點(diǎn)
1、裝置采用組件多結(jié)構(gòu) 更換實(shí)驗(yàn)?zāi)K便捷，如需擴(kuò)展功能或開(kāi)發(fā)新實(shí)驗(yàn)，只需添加實(shí)驗(yàn)掛箱即可，永不淘汰。
2、雙口接線法 PLC主機(jī)與實(shí)驗(yàn)掛箱之間的連接即可采用自鎖緊接插線單線逐點(diǎn)連接，以提高動(dòng)手動(dòng)腦能力，加深了解PLC的結(jié)構(gòu)功能，又可通過(guò)排線一次性連接，以提高實(shí)驗(yàn)連接速度，與單一連接法相比具有絕對(duì)優(yōu)越性。
3、實(shí)驗(yàn)對(duì)象形像逼真，接近工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)裝置的訓(xùn)練，學(xué)生很快就能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的工作。
4、采用三菱FX系列可編程控制器，功能強(qiáng)大，性能優(yōu)越，采用模塊化設(shè)計(jì)，組合靈活。
5、組態(tài)棒圖教學(xué) 采用MCGS工控組態(tài)軟件，所有實(shí)驗(yàn)都已編輯出形象直觀、動(dòng)感強(qiáng)、教學(xué)效果好的組態(tài)棒圖，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)跟蹤教學(xué)。
三）、設(shè)備構(gòu)成
1、PLC可編程控制器實(shí)驗(yàn)臺(tái)：提供三相電源，直流穩(wěn)壓電源及安全保護(hù)裝置
2、PLC可編程控制器實(shí)驗(yàn)裝置(掛箱規(guī)格：40×24×6 cm³)：
（1）PLC001 交通信號(hào)燈PLC自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)掛箱
（2）PLC002 攪拌器的PLC自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)掛箱
（3）PLC003 LED數(shù)碼管顯示PLC自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)掛箱（實(shí)物）
（4）PLC004 四層電梯的PLC自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)掛箱（實(shí)物）
（5）PLC005 加工中心刀具庫(kù)選擇控制實(shí)驗(yàn)掛箱（實(shí)物）
（6）PLC006 藝術(shù)彩燈造型的PLC控制實(shí)驗(yàn)掛箱
（7）PLC007 電機(jī)的自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)掛箱（實(shí)物）
（8）PLC008 步進(jìn)電機(jī)的PLC控制實(shí)驗(yàn)掛箱（實(shí)物）
（9）PLC009 模擬電視發(fā)射塔實(shí)驗(yàn)掛箱
（10）PLC010 自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)掛箱
（11）PLC011 自動(dòng)售貨機(jī)實(shí)驗(yàn)掛箱
（12）PLC012 自動(dòng)成型系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)掛箱
（13）PLC013 水塔自動(dòng)供水系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)掛箱
（14）PLC014 郵件自動(dòng)分揀系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)掛箱
（15）PLC015 自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)掛箱
（16）PLC016 電鍍系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)掛箱
（17）PLC017 繼電器控制實(shí)驗(yàn)掛箱（一）
（18）三相鼠籠電動(dòng)機(jī) 380V Y /△接法
（19）基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)掛箱
3、PLC可編程控制器操作桌
4、編程應(yīng)用軟件
5、仿真教學(xué)軟件
6、工控組態(tài)軟件
7、PLC可編程控制器（接口都已引到面板）及轉(zhuǎn)接通迅電纜。
8、電腦或手持編程器（用戶自備或代購(gòu)）
四）、技術(shù)性能
1、輸入電源：三相四線電源，輸入時(shí)指示燈亮。
2、電源輸出：有漏電型保護(hù)器、過(guò)載、短路保護(hù)裝置。
A．三相四線380V輸出，由三只電壓表指示輸出電壓
B．～220V通過(guò)安全插座輸出
C．+24V/2A直流穩(wěn)壓輸出（數(shù)顯）
D．+5V/1A直流穩(wěn)壓輸出（數(shù)顯）
E．±12V/1A直流穩(wěn)壓輸出（根據(jù)裝置需求而定）
3、PLC可編程控制器：
品牌、型號(hào)：三菱FX1N-40mR（輸入24點(diǎn)，輸出16點(diǎn)），也可選擇西門子、歐姆龍，價(jià)格另議。
4、重量：100Kg
5、外形尺寸：160×75×150 cm³
五）、基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：
1．與、或、非邏輯功能實(shí)驗(yàn)
2．定時(shí)器、計(jì)數(shù)器功能實(shí)驗(yàn)
3．跳轉(zhuǎn)、分支功能實(shí)驗(yàn)
4．移位寄存器實(shí)驗(yàn)
5．?dāng)?shù)據(jù)處理功能實(shí)驗(yàn)
6．微分、位操作實(shí)驗(yàn)
7．交通信號(hào)燈PLC自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)
8．?dāng)嚢杵鞯腜LC自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)
9．LED數(shù)碼官顯示PLC自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)（實(shí)物）
10．四層電梯的PLC自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)（實(shí)物）
11．加工中心刀具庫(kù)選擇控制實(shí)驗(yàn)（實(shí)物）
12．藝術(shù)彩燈造型的PLC控制實(shí)驗(yàn)
13．電機(jī)的自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)（實(shí)物）
14．步進(jìn)電機(jī)的PLC控制（實(shí)物）
15．模擬電視發(fā)射塔實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)
16．自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)控制實(shí)驗(yàn)
17．自動(dòng)售貨機(jī)實(shí)驗(yàn)
18．自動(dòng)成型實(shí)驗(yàn)
19．水塔自動(dòng)供水控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
20．郵件自動(dòng)分揀實(shí)驗(yàn)
21．自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)
22．電鍍過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)
23．三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)和自鎖PLC控制(實(shí)物)
24．三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)動(dòng)正反轉(zhuǎn)PLC控制(實(shí)物)
25．三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)帶延時(shí)正反轉(zhuǎn)PLC控制(實(shí)物)
26．三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)Y/△轉(zhuǎn)換起動(dòng)PLC控制(實(shí)物)
27．MCGS組態(tài)棒圖實(shí)驗(yàn)教學(xué),利用已編輯好組態(tài)棒圖,對(duì)以上任何實(shí)驗(yàn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤教學(xué)實(shí)驗(yàn)
28．針對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的具體要求，學(xué)生自行編輯組態(tài)棒圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

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