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PLC的發(fā)展與應(yīng)用階段劃分

鄭志武 發(fā)布于2012-11-01 22:21 45 0 標(biāo)簽:



(1)PLC的發(fā)展大體上可分為3個階段:


①形成期(1970―1974年)


在這一期間PLC以準(zhǔn)計算的面貌與用戶見面。在軟件上采用機(jī)器碼和匯編語言編寫應(yīng)用程序,在硬件上采用中小規(guī)模集成電路構(gòu)成系統(tǒng)。其功能僅限于開關(guān)邏輯控制,且價格昂貴,只在一些大型生產(chǎn)設(shè)備和自動生產(chǎn)線上使用。


②成熟期(1973―1978年)


在這一時期,一方面隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn),出現(xiàn)了以微處理器為核心的新一代PLC,另一方面采用了梯形圖語言,通俗易懂。由此稱為PLC,且技術(shù)也日趨完善。


③大發(fā)展時期(1977――至今)


由于PLC技術(shù)的發(fā)展始終保持兩個特點(diǎn):一是繼承繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn),二是應(yīng)用了計算機(jī)技術(shù)。所以隨著PLC應(yīng)用的擴(kuò)大,全面促進(jìn)了PLC的生產(chǎn)和研究,產(chǎn)品的品種也越來越多,需求量也越來越大,而且很受歡迎,PLC也成為工業(yè)控制領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的基礎(chǔ)自動化設(shè)備。國家已形成為重要產(chǎn)業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計,世界PLC總銷售額1987年為25億美元,1988年為31億美元,比前一年增長24%。1989年為36億美元,比上一年增長16%。而且新的生產(chǎn)家不斷涌現(xiàn),產(chǎn)量產(chǎn)值大幅度增加,價格也普遍下降。


據(jù)美國《控制工程》雜志統(tǒng)計,1984年美國注冊生產(chǎn)的廠家有48家,其中著名的有AB(Allen  bradly)公司、GM(Gould  Modicon)公司、TI儀器(Texas  Instruments)公司、GE(General  Electric)公司、西屋(Westen  House)電氣公司等。


據(jù)日本《自動化》雜志統(tǒng)計,1982年日本有40家工廠生產(chǎn)PC,其中著名的有三菱、日立、立石、夏普、安川、東芝、富士等公司。


據(jù)德國《工業(yè)電氣電子》雜志統(tǒng)計,1984年歐州有60家生產(chǎn)PLC的廠家,其中著名的有德國西門子公司、BBC公司、AEG公司及法國的TE公司等。


(2)隨著國外PLC技術(shù)的日益發(fā)展,其應(yīng)用也越來越廣泛,其范圍通常可分成五大類型


①順序控制


這是現(xiàn)今PLC應(yīng)用廣泛的領(lǐng)域,可以取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制可以用于單機(jī)、多級群控制式生產(chǎn)自動線控制。如:注塑機(jī)、印刷機(jī)械、組合機(jī)床、裝配生產(chǎn)線、包裝生產(chǎn)線、電鍍車間及電梯控制線路等等。


②運(yùn)動控制


PLC制造商目前已提供了拖動步進(jìn)電機(jī)式伺服電機(jī)的單軸式多軸位置控制模塊。在多數(shù)情況下,PLC把描述目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)送給模塊,模塊移動一軸式數(shù)軸到目標(biāo)位置。當(dāng)每個軸移動時,位置控制模塊保持適當(dāng)?shù)乃俣群图铀俣?,確保運(yùn)動平滑。運(yùn)動的編程可用PLC的語言完成,通過編程器輸入。


③過程控制


PLC能控制大量的物理參數(shù)。例如:溫度、壓力、速度和流量。PID(Proportional-Integral-Derivative)模塊的提供使PLC具有了閉環(huán)控制的功能,即一個具有PID控制能力的PLC可用于過程控制。當(dāng)由于控制過程中某個變量出現(xiàn)偏差時,PID控制算法會計算出正確的輸出,把變量保持在設(shè)定值上。


④數(shù)據(jù)處理


在機(jī)械加工中,出現(xiàn)了把支持順序控制的PLC和計算數(shù)值控制(CNC)設(shè)備緊密結(jié)合的趨向。著名的日本FANUC公司推出的SYSTEM 10.11.12系列,已將CNC控制功能作為PLC的一部分。為了實現(xiàn)PLC和CNC設(shè)備之間內(nèi)部數(shù)據(jù)自由傳遞,該公司采用了窗口軟件,通過窗口軟件用戶可以自由編程,由PLC連至CNC設(shè)備使用。預(yù)計今后幾年CNC系統(tǒng)將變成以PLC為主體的控制和管理體系。


⑤通信


為了適應(yīng)國外近年來興起的工廠自動化(FA)系統(tǒng)發(fā)展需要,發(fā)展了PLC之間、PLC與上級計算機(jī)之間的通信功能,它們都采用光纖通信多級傳遞。輸入/輸出模塊按功能各自放置在生產(chǎn)現(xiàn)場分散控制,然后采用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)構(gòu)成集中管理信息的分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。


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