漳州西門子中國(授權)代理商
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1.編程方法簡單易學
梯形圖是使用得多的PLC的編程語言,其電路符號和表達方式與繼電器電路原理圖相似,梯形圖語言形象直觀,易學易懂,熟悉繼電器電路圖的電氣技術人員只需花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言,并用來編制用戶程序。
梯形圖語言實際上是一種面向用戶的語言,PLC在執行梯形圖程序時,將它“翻譯”成匯編語言后再去執行。
2.功能強,性能價格比高
一臺小型PLC內有成百上千個可供用戶使用的編程元件,有很強的功能,可以實現非 常復雜的控制功能。與相同功能的繼電器系統相比,具有很高的性能價格比。PLC可以通過通信聯網,實現分散控制,集中管理。
3.硬件配套齊全,用戶使用方便,適應性強
PLC產品已經標準化、系列化、模塊化,配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用,用戶能靈活方便地進行系統配置,組成不同功能、不同規模的系統。PLC的安裝接線也很方便,一般用接線端子連接外部接線。PLC帶負載能力,可以直接驅動一般的電磁閥和中小型交流接觸器。
硬件配置確定后,通過修改用戶程序,就可以方便快速地適應工藝條件的變化。
4.可靠性高,抗干擾能力強
傳統的繼電器控制系統中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點接觸不良,容易出現故障。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器,僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬件元件,接線可減少到繼電器控制系統的十分之一到百分之一,因觸點接觸不良造成的故障大為減少。
PLC使用了一系列硬件和軟件抗干擾措施,具有很強的抗干擾能力,平均無故障時間達到數萬小時以上,可以直接用于有強烈干擾的工業生產現場,PLC大用戶公認為可靠的工業控制設備之一。
5.系統的設計、安裝、調試工作量少
PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數器等器件,使控制柜的設計、安裝、接線工作量大大減少。
PLC的梯形圖程序可以用順序控制設計法來設計。這種編程方法很有規律,很容易掌握。對于復雜的控制系統,如果掌握了正確的設計方法,設計梯形圖的時間比設計繼電器系統電路圖的時間要少得多。
可以在實驗室模擬調試PLC的用戶程序,輸入信號用小開關來模擬,可通過PLC發光二極管觀察輸出信號的狀態。完成了系統的安裝和接線后,在現場的統調過程中發現的問題一般通過修改程序就可以解決,系統的調試時間比繼電器系統少得多。
6.維修工作量小,維修方便
PLC的故障率很低,且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執行機構發生故障時,可以根據PLC上的發光二極管或編程器提供的信息方便地查明故障的原因,用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。
7.體積小,能耗低
對于復雜的控制系統,使用PLC后,可以減少大量的中間繼電器和時間繼電器,小型PIC的體積僅相當于幾個繼電器的大小,因此可將開關柜的體積縮小到原來的l/2~1/10。
PLC控制系統的配線比繼電器控制系統的少得多,故可以省下大量的配線和附件,減少很多安裝接線工時,加上開關柜體積的縮小,可以節省大量的費用。
PLC的基礎技術的進展,主要集中在兩個基本方面:執行多任務和程序互換。
所謂執行多任務,就是在一個PLC系統中可同時裝幾個CPU模塊,每個CPU模塊都執行某一種任務,控制與其所執行任務相關的I/O模塊的存取。其實,按照IEC 61131-3的概念,我們應該更確切地稱之為通過多配置執行多任務。例如,三菱電機的小Q系列多可以在一個機架上插4個CPU模塊;富士電機的MICREX-SX系列多可以在一個機架上插6個CPU模塊。這些CPU模塊可以是專門用于邏輯控制、順序控制的,也可以是運動控制用的,還可以是做過程控制用的,上述在Windows操作系統的環境下執行PC機任務的模塊,也是供用戶選擇的一種選項。從某種意義上講,這也是一種混合式的控制系統。
PLC的傳統軟件模型包括一個資源,運行一個任務,控制一個程序,且運行于一個封閉系統中。而在IEC 61131-3可編程控制器編程語言標準的軟件模型中,在其上層把解決一個具體控制問題的完整的軟件概括為一個“配置”。它專指一個特定類型的控制系統,包括硬件裝置、處理資源、I/O通道的存貯地址和系統能力,等同于一個PLC系統的應用程序。在一個由多臺PLC或由多個CPU構成的PLC控制系統中,每一臺PLC或每一個CPU的應用程序就是一個獨立的“配置”。在一個“配置”中可以定義一個或多個“資源”??砂选百Y源”看作能執行IEC程序的處理手段,它反映PLC的物理結構,在程序和PLC的物理I/O通道之間提供了一個接口。只有在裝入“資源”后才能執行IEC程序。一般而言,通常資源放在PLC內,當然它也可以放在其它支持IEC程序執行的系統內。在一個“資源”內可以定義一個或多個任務。任務被配置后可以控制一組程序或功能塊。這些程序和功能塊可以是周期地執行,也可以由一個事件驅動予以執行。
由此可見,該軟件模型足以映像各類實際系統:對于只有一個處理器的小型系統,其模型只有一個配置、一個資源和一個程序,與現在大多數PLC的情況完全相符。對于有多個CPU模塊插裝在同一機架上的中、大型系統,每個CPU模塊被視作一個配置,可由一個或多個資源來描述,而一個資源則包括一個或多個程序。對于分散型系統,包含多個配置,而一個配置又包含多個處理器,每個處理器用一個資源描述,每個資源則包括一個或多個程序。
值得指出的是,近些年來在日本開始流行的多CPU的PLC結構,恰恰是在IEC 61131-3標準頒布后多年之后才問世的。這個PLC結構的革命性變化,顯然是建立在這個軟件模型的 理論基礎上,要不然PLC還是由一個CPU按掃描方式執行一個程序的那種傳統結構。
至于程序互換的問題,至少到目前為止尚是一個努力的方向。只有在每個PLC的供應廠商所提供的PLC產品都真正遵循IEC 61131-3的標準,而且其編程系統的具體實現又切實符合IEC 61131-8《編程語言的應用和實現導則》,并通過PLCopen這個國際組織對各種編程語言(LD、SFC、FBD、ST和IL)的一致性測試,還要解決不同PLC的存儲地址資源的對應互換,才有可能實現名副其實的程序互換。
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