PLC的特点和分类 | 刀熔开关

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所属分类：PLC

1、PLC的特点：
现代工业生产是复杂多样的，它们对控制的要求也各不相同。可编程序控制器一经出现就受到了广大工程技术人员的欢迎。它的主要特点如下：
（1）抗干扰能力强，可靠性高
微机虽然具有很强的功能，但抗干扰能力差，工业现场的电磁干扰，电源波动，机械振动，温度和湿度的变化，都可以使一般通用微机不能正常工作。而PLC在电子线路、机械结构以及软件结构上都吸取生产厂家长期积累的工业控制经验，主要模块均采用大规模与超大规模集成电路，I／0系统设计有完善的通道保护与信号调理电路；在结构上对耐热、防潮、防尘、抗震等都有精确考虑；在硬件上采用隔离、屏蔽、滤波、接地等抗干扰措施；在软件上采用数字滤波等抗干扰和故障诊断措施；所有这些使PLC具有较高的抗干扰能力。PLC的平均无故障时间通常在几万小时以上，这是一般微机不能比拟的。
继电器—接触器控制系统虽有较好的抗干扰能力，但使用了大量的机械触点，使设备连线复杂，且触点在开闭时易受电弧的损害，寿命短，系统可靠性差。而PLC采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的电子存储器件来完成，大部分继电器和繁杂连线被软件程序所取代，故寿命长，可靠性大大提高。
（2）控制系统结构简单，通用性强
PLC及外围模块品种多，可由各种组件灵活组合成各种大小和不同要求的控制系统。在PLC构成的控制系统中，只需在PLC的端子上接入相应的输入输出信号线即可，不需要诸如继电器之类的物理器件和大量而又繁杂的硬接线线路。当需要变更控制系统的功能时，可以用编程器在线或离线修改程序，同一个PLC装置用于不同的控制对象，只是输入输出组件和应用软件的不同。PLC的输入输出可直接与交流220 V，直流24V等强电相连，并有较强的带负载能力。
（3）编程方便，易于使用
PLC是面向用户的设备，PLC的设计者充分考虑到现场工程技术人员的技能和习惯。PLC程序的编制，采用梯形图或面向工业控制的简单指令形式。梯形图与继电器原理图相类似，这种编程语言形象直观，容易掌握，不需要专门的计算机知识和语言，只要具有一定的电工和工艺知识的人员都可在短时间学会。
（4）功能完警
PLC的输入输出系统功能完善，性能可靠，能够适应于各种形式和性质的开关量和模拟量的输入输出。由于采用了微处理器，它能够很方便地实现定时、计数、锁存、比较、跳转和强制I/O等诸多功能，不仅具有逻辑运算、算术运算、数制转换以及顺序控制功能，而且还具备模拟运算、显示、监控、打印及报表生成功能。此外，它还可以和其他微机系统、控制设备共同组成分布式或分散式控制系统，还能实现成组数据传送、矩阵运算、闭环控制、排序与查表、函数运算及快速中断等功能。因此PLC具有极强的适应性，能够很好地满足各种类型控制的需要。
（5）设计、施工、调试的周期短
用继电器—接触器控制完成一项控制工程，必须首先按工艺要求画出电气原理图，然后画出继电器屏(柜)的布置和接线图等，进行安装调试，以后修改起来十分不便。而采用PLC控制，由于其靠软件实现控制，硬件线路非常简洁，并为模块化积木式结构，且已商品化，故仅需按性能、容量(输入输出点数、内存大小)等选用组装，而大量具体的程序编制工作也可在PLC到货前进行，因而缩短了设计周期，使设计和施工可同时进行。由于用软件编程取代了硬接线实现控制功能，大大减轻了繁重的安装接线工作，缩短了施工周期。因为PLC是通过程序完成控制任务的，采用了方便用户的工业编程语言，且都具有强制和仿真的功能，故程序的设计、修改和调试都很方便，这样可大大缩短设计和投运周期。
（6）体积小，维护操作方便
PLC体积小，质量轻，便于安装。PLC的输入输出系统能够直观地反应现场信号的变化状态，还能通过各种方式直观地反映控制系统的运行状态，如内部工作状态、通讯状态、I/O点状态、异常状态和电源状态等，对此均有醒目的指示，非常有利于运行和维护人员对系统进行监视。
　2、PLC的分类：
可编程序控制器发展到今天，已经有多种形式，而且功能也不尽相同。按不同的原则可有不同的分类。
1．按I/O点数及存储器的容量分类
一般而言，处理的I/O点数比较多，则控制关系比较复杂，用户要求的程序存储器容量比较大，要求PLC指令及其他功能比较多，指令执行的过程也比较快等。按PLC的输入输出点数可将PLC分为以下三类：
1、小型PLC
小型PLC的功能一般以开关量控制为主，小型PLC输入、输出总点数一般在256点以下，用户程序存储器容量在4K字以下。现在的高性能小型PLC还具有一定的通讯能力和少量的模拟量处理能力。这类PLC的特点是价格低廉，体积小巧，适合于控制单台设备，开发机电一体化产品。
典型的小型机有SIEMENS公司的S7—200系列、Rockwell（AB）公司的SLC500系列、OMRON公司的CPM2A系列、MITSUBISH公司的FX系列等产品。
2、中型PLC
中型PLC的输入、输出总点数在256—1024点之间，用户程序存储器容量大于8K字。中型PLC不仅具有开关量和模拟量的控制功能，还具有更强的数字计算能力，它的通讯功能和模拟量处理能力更强大。中型机的指令比小型机更丰富，中型机适用于复杂的逻辑控制系统以及连续生产过程控制场合。
典型的中型机有SIEMENS公司的S7—300系列、Rockwell（AB）公司的ControlLogix系列、OMRON公司的C200H系列模块式PLC等产品。
3、大型PLC
大型PLC的输入、输出总点数在1024点以上，用户程序存储器容量达到8—16M。大型PLC的性能已经与工业控制计算机相当，它具有计算、控制和调节的功能，还具有强大的网络结构和通讯联网能力。它可以连接HMI作为系统监视或操作界面，能够表示过程的动态流程，记录各种曲线，PID调节参数选择图，可配备多种智能模块，构成一个多功能系统。这种系统还可以和其他型号的控制器互联，和上位机相连，组成一个集中分散的生产过程和产品质量控制系统。大型机适用于设备自动化控制、过程自动化控制和过程监控系统。
典型的大型PLC有SIEMENS公司的S7—400、OMRON公司的CVMl和CSl系列、Rockwell（AB）公司的ControlLogix、PLC5／05系列等产品。
以上划分没有一个十分严格的界限，随着PLC技术的飞速发展，某些中、小型PLC也具有大型PLC的功能，例如Rockwell（AB）公司的ControlLogix既具有中型机的特征，又具有大型机的功能和性能，这也是PLC的发展趋势。
2.根据结构形式分
（1）整体式（箱体式）
整体式结构的特点是将PLC的基本部件，如CPU板、输入板、输出板、电源板等紧凑地安装在一个标准机壳内，构成一个整体，组成PLC的一个基本单元(主机)或扩展单元。基本单元上没有扩展端口，通过扩展电缆与扩展单元相连。以构成PLC不同的配置。整体式结构的PLC体积小，成本低，安装方便。微型和小型PLC一般为整体式结构。