可编程控制器的基本应用详细讲解图_可编程控制器的基本应用详细讲解

随着时代的进步，可编程控制器逐渐进入人们的视野。此外，可编程控制器给我们的生活带来了许多便利。在上一篇文章中，边肖介绍了可编程控制器的四个特点。在本文中，边肖将解释可编程控制器的基本应用。如果你对可编程控制器感兴趣，不妨继续阅读。

最初，可编程控制器主要用于开关量的逻辑控制。随着可编程控制器技术的发展，其应用领域不断扩大。

现在可编程控制器不仅用于开关控制，还用于模拟和数字控制，可以采集和存储数据，监控控制系统。还可以网络化、通讯化，实现大规模、跨区域的控制和管理。可编程控制器日益成为工业控制设备家族中的重要角色。

一、用于开关控制。

可编程控制器具有很强的开关量控制能力。进出控制点的数量从十几个、几十个到几百个、几千个甚至上万个不等。因为可以联网，点数几乎是无限的，不管能控制多少点。

受控逻辑问题可以是多种多样的：组合的、顺序的；即时和延迟；不需要计数，需要计数；按照固定的顺序随机工作；等等，可以的。

可编程控制器的硬件结构是可变的，软件程序是可编程的，用于控制时非常灵活。必要时，可以根据需要编写和调用多套或多组程序。非常适合工业现场多工况、多状态转换的需要。

用可编程控制器控制开关量的例子很多，如冶金、机械、轻工、化工、纺织等，几乎所有工业行业都需要。目前可编程控制器的第一个目标，是其他控制器无法比拟的，就是可以用来方便可靠的控制开关量。

二、用于模拟控制

模拟量，如电流、电压、温度、压力等。都在不断变化。工业生产，尤其是连续生产过程，往往需要控制这些物理量。

作为一个工业控制电子设备，如果可编程控制器不能控制这些量，这是一个很大的不足。所以各个可编程控制器厂商在这方面做了很多开发。目前不仅大中型计算机可以进行模拟控制，小型机也可以进行这种控制。

用于模拟控制的可编程控制器应配备A/D和D/A单元，以转换模拟量和数字量。它也是一个I/O单元，但它是一个特殊的I/O单元。

A/D单元将外部电路的模拟量转换成数字量，然后送到可编程控制器。D/A单元将可编程控制器的数字量转换成模拟量并发送到外部电路。

作为一个特殊的I/O单元，它还具有I/O电路抗干扰，内外电路隔离，同时也是可编程控制器工作存储器的一个区域。会读会写)交换信息等等。

这里的A/D主要是电流或电压，还有温度。D/A中的A多为电压或电流。电压电流范围为0 ~ 5v，0 ~ 10v，4 ~ 20ma。有些还可以处理正值和负值。

这里D，小型机多为8位二进制数，中大型计算机多为12位二进制数。

A/D和D/A有一个通道和多个通道。多路复用需要更多的输入和输出继电器。

有了A/D和D/A单元，剩下的处理就是数字化了，这对于有信息处理能力的可编程控制器来说并不难。中型和大型可编程控制器的处理能力更强，不仅可以进行数字的加、减、乘、除，还可以进行开方、插值和浮点运算。有的还有PID指令，可以对偏差系统进行比例、微分、积分运算，然后产生相应的输出。它可以计算几乎所有计算机能计算的东西。

这样，用可编程控制器实现模拟控制是完全可能的。控制的单位值可以小到测量量程值的1/212，大部分就够了。

可编程控制器用于模拟控制，也有与A/D、D/A结合的单元，可采用PID或模糊控制算法控制，可获得较高的控制品质。

用可编程控制器模拟控制的优点是在进行模拟控制的同时，还可以控制开关量。这个优势是其他控制器不具备的，或者说控制的实现没有可编程控制器方便。

当然，如果系统是纯模拟的，用可编程控制器在性价比上可能不如用调节器。这个也要看到。

三、用于运动控制

实际的物理量，除了开关量和模拟量，还包括运动控制。如机床部件的位移，常以数字量表示。

运动控制的有效方法是NC，即数字控制技术。这是一种基于计算机的控制技术，诞生于20世纪50年代的美国。现在很流行，很完善。目前，先进国家金属切削机床的数控化率已经超过40% ~ 80%，有的甚至更高。

可编程控制器也是一种基于计算机的技术，而且越来越完善。因此，它也可用于数字量控制。

可编程控制器可以接收计数脉冲，频率可以高达几K到几十K Hz。这个脉冲可以通过多种方式接收，也可以通过多种方式接收。有些可编程控制器还具有脉冲输出的功能，脉冲频率可以达到几十k，有了这两种功能，再加上可编程控制器的数据处理和计算能力，如果配以相应的传感器(如旋转编码器)或脉冲伺服器件(如环形分配器、功率放大器、步进电机)，就可以根据数控原理实现各种控制。

高端和中档可编程控制器还开发有数控单元或运动单元，可以实现点控制。运动单元还可以实现曲线插补和控制曲线运动。所以，如果可编程控制器配有这样的单元，完全可以用NC方式控制数字量。

新开发的运动单元甚至发布了数控技术的编程语言，为用可编程控制器进行更好的数字控制提供了方便。

四、用于数据采集

随着可编程控制器技术的发展，其数据存储面积越来越大。例如，戴维森公司的可编程控制器有9999个字的数据存储区(DM区)。如此巨大的数据存储区域可以存储大量的数据。

数据采集可以使用一个计数器来记录收集到的脉冲数，并定期传送到DM区。

A/D单元也可用于数据采集。当模拟量转换成数字量后，会定期传送到DM区。

可编程控制器还可配备小型打印机，定时打印出DM区的数据。

可编程控制器还可以与计算机通信，计算机读出DM区中的数据，然后对数据进行处理。这时，可编程控制器就成了计算机的数据终端。

电力用户过去常常使用可编程控制器实时记录自己的用电量，从而实现不同用电时间、不同定价的不同收费方式，鼓励用户在低用电时多用电，达到合理用电、节约用电的目的。

五、用于信号监控

可编程控制器的自检信号多，内部器件多，大部分用户没有充分发挥作用。

实际上，它可以用来监视可编程控制器本身或被控对象的工作情况。

介绍了一种利用可编程控制器定时器作为看门狗来监控被控对象工作的思想。

如果使用可编程控制器来控制运动部件的动作，则可以使用看门狗方法来监控在应用控制之后是否已经执行了该动作。具体方法是在应用控制时使看门狗定时器计时。如果在规定时间内完成动作，即定时器没有超过报警值，且已经收到动作完成信号，则说明被控对象工作正常，无需报警。

如果是我

如果被控对象的所有重要控制环节都被这样的看门狗“盯着”，那么系统的工作就尽人皆知，如果出现问题，也很容易发现卡在哪里。

还有其他的监控工作要做。对于一个复杂的控制系统，尤其是自动控制系统，对其进行自我监测和进一步诊断是非常必要的。它可以减少系统的故障，使故障容易发现，提高累计平均无故障运行时间，减少故障修复时间，提高系统的可靠性。

六、，用于联网和通信。

可编程控制器具有强大的网络和通信能力，新的网络结构也在不断推出。

可编程控制器可以与个人电脑连接进行通讯，电脑可以参与编程并控制可编程控制器的管理，使得可编程控制器使用更加方便。

为了充分发挥计算机的作用，一台计算机可以控制和管理多台可编程控制器，最多可达32台。一个可编程控制器也可以与两台或多台计算机进行通信交换信息，从而监控可编程控制器的控制系统。

可编程控制器也可以与可编程控制器通信。可以和一对一的可编程控制器通讯。可以与多个可编程控制器通信。多少十、，百元。

可编程控制器、智能仪表和智能执行装置(如变频器)也可以通过联网互相通信，互相交换数据和操作。

可以连接成遥控系统，系统范围可以大到10公里以上。

可以形成局域网，不仅可编程控制器，高端计算机和各种智能设备也可以进入网络。可以使用总线网络或环形网络。网也可以嵌套。网络也可以被桥接。网络可以将数以千计的可编程控制器、计算机和智能设备组织成一个网络。

网络之间的节点可以直接或间接地通信和交换信息。

网络和通信正在满足计算机集成制造系统(CIMS)和智能工厂发展的需要。它可以从点、线、面进行工业控制，将设备水平控制、生产线控制、工厂管理控制作为一个整体，从而创造更高的效益。这无限美好的前景已经越来越清晰地展现在我们这一代人面前。

以上应用都是注重质量的。从数量上来说，可编程控制器有大有小。因此，它的控制范围可大可小。小的只控制一个设备，甚至一个组件，一个站点；大型的可以控制多台设备，一条生产线，甚至整个工厂。可以说，工业控制的所有场合都离不开可编程控制器。

一般来说，工业生产过程可以分为两种类型；连续生产过程(如化学工业)和不连续生产过程(如机械制造)。前者的生产对象是连续的，不能分割成部分；后者是离散的、零碎的。因为可编程控制器有上述应用，控制规模可大可小，这两类生产过程都有其用途。

事实上，可编程控制器已经广泛应用于工业生产的各个领域。从行业来看，冶金、机械、化工、轻工、食品、建材等等，几乎没有人不用。它不仅用于工业生产，还用于一些非工业过程，如楼宇自动化、电梯控制等。也用于农业温室环境参数控制和水利灌溉。

可编程控制器能有上述广泛的应用，是由其自身特点决定的，也是可编程控制器技术不断进步的结果。责任编辑LK