1.3 PLC的应用领域
目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。
1.开关量的逻辑控制
这是PLC最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电接触器电路,实现逻辑控制和顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线,如注塑机、印刷机、装订机械、组合机床、磨床、包装生产线及电镀流水线等。
2.模拟量控制
在工业生产过程中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位、成分和速度等都是模拟量。为了使PLC能够处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使PLC适用于模拟量控制。
3.运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期的PLC直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块,如可驱动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛应用于各种机械、机床、机器人及电梯等场合。
4.过程控制
过程控制是指对温度、压力及流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理及锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
5.数据处理
现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算及逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表及位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到其他智能装置,或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金及食品工业中的一些大型控制系统。
6.通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其他智能设备间的通信。随着计算机控制技术和网络技术的发展,工厂自动化网络发展得很快,各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能,纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有支持以太网通信的接口,通信非常方便。
PLC的应用范围已从传统的产业设备和机械的自动控制,扩展到以下应用领域:中小型过程控制系统、远程维护服务系统、节能监视控制系统,以及与生活、环境相关联的机器,而且均有急速上升的趋势。值得注意的是,随着PLC、DCS的相互渗透,两者的界线日趋模糊,PLC正从传统的应用于离散制造业向应用到连续的流程工业扩展。