欧姆龙PLC的特点
可编程控创器是一种工业控制计算机成品,与其他控制器相比具有很多特点。
为核心构造控侧系统所份周期短
构造自动化控制装且时.有两种做法,
(1)开发控制装,,即从头到尾设计侧造控侧器。这项工作难度比较大,周期比较长,对从事这项工作的人员要求也比较高。例如,使用单片机开发控制系统,不仅偏要配皿、创造、侧试计算机的硬件系统及接口电路、驭动电路.还要开发系统软件。
(2)应用成品控侧器构造控制系统。这项工作相对容易。
可编程控制器是一种成品控制器,以可编程控创器为核心构造控制系统,可以避免最大且复杂的开发工作,无需配皿、制造、侧试计算机的硬件系统及接口电路、犯动电路。
可编程控制器配备有品种齐全的各种硬件装旦(例如1/0棋块、通信处理模块、A/D模块)供用户选用,用户不必自己设计和制作硬件装l。用户在硬件方面的设计工作,只是确定可编程控制器的硬件配且和设计外部接线图而已。可编程控制器的安装接线也很方使,各种外部接线娜有相应的接线端子。
可编程控制器的翰出端可以直接连接电压范圈较宽的交流电派或直流电派,具有较强的带负载能力,可以直接骆动一般的电磁阴和交流接触器的线圈。可编程控侧器提供机内直流电源(DC24V)供愉人电器使用。可编程控制器可以直接使用市电给自身供电。
使用可编程控制器,无需开发系统软件。
可编程控制器的用户程序采用梯形图编制,梯形图编程直观简单.可编程控制器用于顺序控制时,编程方法很有规律,容易掌握。对于复杂的控制系统,设计梯形图所花费的时间比设计继电器控制系统电路图花费的时间要少得多。
可编程控制器的用户程序可以不在现场调试,可以在实验室模拟调试.在输人模块上接上模拟输人信号(小开关),观察可编程控制器输出模块_L的指示灯(发光二极管)的状态就可以知晓程序的运行情况。调试过程中发现的问题通过修改程序即可解决,调试花费的时间比接触器一继电器系统少得多.
可编程控制器的安装十分简单。
可编程控制器控制系统可避免大量的接线。系统的控制逻辑通过可编程控制器内部的等效电器实现,系统中的电器数量较少,连接工作量大大减少。
因此,以可编程控制器为核心构造控制系统,能快速构成控制系统,省时、省力、可靠。
欧姆龙PLC易学易用
可编程控制器的硬件系统和系统软件由可编程控制器厂家的专业人员研制,用户即使没有电子技术基础,没有控制理论基础,不懂计算机原理,不会计算机编程,也可以使用可编程控制器来构造自动控制系统。
可编程控制器采用描述“继电器一接触器控制系统”电路的方法描述其控制功能,采用设计“继电器一接触器控制系统”电路的方法设计其控制电路,只要熟悉“继电器一接触器控制系统”,即可掌握好可编程控制器的使用。
使用可编程控制器,只是根据实际控制需要,选用合适的可编程控制器及外围设备,编制用户程序,连接好外部接线。
编制用户程序使用梯形图语言(一种十分直观的高级语言)编程,是一项不太困难的工作。通过阅读可编程控制器的教程和技术手册或接受短期培训,电气技术人员或技术工人即可在较短时间内熟悉和掌握可编程控制器的梯形图语言编程方法,并可以编制用户程序。
可编程控制器的简易编程器的操作和使用很简单,编程软件的使用也很简单。可编程控制器的外部接线也十分容易。
欧姆龙PLC通用性和适应性强
可编程控制器功能强大:可以实现开关量逻辑控制(这是可编程控制器最基本、最广泛的应用,可编程控制器的输人信号和输出信号都是开关量,这种控制和继电器的一接触器控制比较接近);可以实现运动控制(可编程控制器可以用于对直线运动或圆周运动进行控制);可以实现过程控制(可编程控制器可以对流量、温度、压力等连续变化的量进行控制);可以进行数据处理(可编程控制器可以进行逻辑运算、函数运算、矩阵运算、数据转换、数据传送、排序和查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析、处理);可以一实现闭环控制(可编程控制器可以实现PID闭环控制)。可以组成控制网络(可编程控制器可以和其他可编程控制器及普通计算机配合使用.组成控制网络,完成集散控制)。大部分的控制问题都可以用可编程控制器加以解决。
可编程控制器能陇机应变:可编程控制器已系列化和模块化,硬件配置十分灵活,可以根据实际需要增加或减少模块,以满足各种各样的特定控制要求;硬件配置确定后,对同一硬件系统,可以通过修改用户程序,实现不同的控制功能(适应工艺过程的变化)。
可编程控制器是主流的控制设备:在旧机器的自动化改造中,在新机器上,在新的生产线上,在机械行业、轻工行业、电力行业等各行各业,可编程控制器得到了大量而广泛的应用,已成为生产自动化的主要支柱。
欧姆龙PLC的可旅性高、抗干扰能力强
可靠性是选择控制装置的一个重要指标。
可编程控制器从硬件和软件两个方面采取措施提高可靠性和抗干扰能力,是可靠性较高
的控制设备,平均无故障工作时间为300 000 h(约为34.2年),在环境恶劣和有强烈干抚的工作现场均可正常、可靠地工作,例如FX系列的可编程控制器在幅值为1 000 V、脉宽为15s、上升时间为Ins的尖脉冲干扰下也能可靠地工作。如果再采用冗余技术,可编程控制器的可靠性还可以更高。.
可编程控制器的内部核心电路系统由大规模的集成电路芯片构成,这些芯片由有可靠的质量保障体系的专业厂家(如Intel公司)采用成熟的技术制造。可编程控制器采用的元器件的质量较高。
可编程控制器内部核心电路系统的工作电压为几伏至十几伏,工作电流也很小,功耗很低,这也是可编程控制器能长期工作的一种保障。
一些高档的可编程控制器采用冗余技术,使用双CPU或多CFU,即系统中有备用部件,一个CPU模板出故障时,系统也能正常工作,使故障对系统正常工作的影响降到最低.一些双CPU系统(如OMRON的C200 H ),两块CPU模板连接到切换单元,两块CPU独立工作,无缝切换,可以在非常恶劣的环境中和十分重要的控制中使用。
在模块式的可编程控制器控制系统中,一个模块出故障,一般不会影响到其他的模块.更换掉出故障的模块,整个系统可迅速恢复正常。
可编程控制器的内部电路系统使用的内部电源采用了多级滤波和稳压技术,内部电路系统的工作电压和工作电流很稳定。
可编程控制器的内部核心电路系统与输人输出模块之间采取了很好的隔离措施(一般用光电隔离器隔离,继电器输出型的输出模块则用继电器隔离),可编程控制器的内部核心电路系统与连接到可编程控制器轴人输出模块的外部强电电路在电路上没有任何联系,彼此独立,外部强电电路的大电压和大电流不会窜人内部核心电路,内部核心电路系统工作在一种封闭的和稳定的环境中。
除了采用隔离电路外,可编程控制器的输人输出模块中还采用了很多滤波电路(如RC低通滤波电路、RL低通滤波电路、LC低通滤波电路》,可以很好地消除高频干扰信号对可编程控制器内部核心电路系统工作的影响.
有些可编程控制器中,采用具有良好导电导磁性能的材料屏蔽电源变压器和CPU等主
要模块,可以很好地消除强烈的空间电磁干扰的影响。
可编程控制器采用了硬件监控定时器(Watch Dog),监控定时器的定时时间设置成大于可编程控制器的最大扫描周期。可编程控制器正常工作时,最大扫描周期不会超过监控定时器的定时时间•可编IT控制器在每个扫描周期都将监控定时器复位,监控定时器重新开始计时。如果可编程控制器的最大扫描周期超过监控定时器的定时时间,很可能是干扰信号使可编程控制器周期性地循环执行程序的过程不再正常,监控定时器不再被周期性地复位,监控定时器将产生报带信号,从而可采取措施使可编程控制器恢复正常的工作状况。
在以可编程控制器为核心的控制系统中,控制功能主要由可编程控制器实现,这一方面大大减少了接触器、继电器之类的控制电器,系统中使用的机械电器和机械触点的数量以及系统的硬接线大大减少;另一方面,大大简化了接触器、继电器之类的控制电器的结构(例如,触点的数量和类型可以减少,一般只用少量的常开触点,接触器可以只使用主触点,不使用辅助触点).系统中使用的机械电器的可靠性得到了提高。这两方面的原因,使系统的可靠性得到了很大的提高。
可编程控制器的系统软件开发完成后,经过了严格的侧试和实践的检验,系统软件本身具有较高的可靠性。
在使用编程软件编写用户程序时,编程软件可以自动枪查正在编辑的用户程序的语法错误,发现错误后,显示相应的提示提醒用户改正,如果不改正,编译无法通过。
可编程控制器的系统软件有功能完善的自检模块,对系统的硬件运行状态和软件运行状态进行周期性的检测,发现故障时,查明并记录故障的种类,自动采取相应的处理措施,如报替、立即把重要的状态信息存人专用存储器、禁止对存储器进行读写操作、使CPU进人强制STOP状态、翰出封锁等。自检模块还检测交流电源是否掉电、拍人电路和输出电路的电源电压是否欠电压或是否过电压。如果可编程控制器中有锉电池(给存储器供电以保持其中的信息),还要检查锉电池的电压是否过低。
用户程序可能因干扰信号而损坏,可编程控制器采用求和检查诊断这种软件故障。可编程控制器运行时,周期性地把用户程序存储器各字节中的数相加,然后与开始运行时的数值相比较,如果二者不符,则用户程序损坏,可编程控制器自动做出相应的处理。
欧姆龙PLC的维护性好
可编程控制器在设计及制造时,有成熟的技术和完善的质全保证体系,因此可编程控制器出故障的可能性很小,其硬件部分在其寿命期内基本不需要维护。可编程控制器有完善的自诊断和显示功能,在使用时若发生故障,可以根据可编程控制器上的发光二极管的指示利用监视装置(如编程器或监控软件)提供的错误信息迅速地查明故障的原因,从而迅速地排除可编程控制器的故障。可编程控制器是一种长线产品,备品备件都有保障。可编程控制器的系统软件还可不断升级,以提高系统的可靠性和完善系统的功能。
欧姆龙PLC的体积小、能耗低
FX系列可编程控制器的几何尺寸都不大,例如F&,-60MR型可编程控制器的外形尺寸为185 mmX90 mmX88 mm。体积小的可编程控制器可以装人机器设备内部,使机器结构紧凑。可编程控制器是理想的实现机电一体化的控制设备。
可编程控制器内部的核心电路都是集成电子电路,工作电压为几伏至十几伏,因此功耗很低。
欧姆龙PLC与继电姗一接触器控制系统的比较
可编程控制器与继电器一接触器控制系统的比较如表6-2所列。
欧姆龙PLC与其他计算机的比较
这里的其他计算机指通用个人计算机(在办公室和家庭中使用,抗干扰能力差)、工业控制个人计算机(在环境恶劣和有强烈干扰的工作现场使用)、单片机。
使用单片机从头开发控制系统,可以针对特定需要配置出一个最优的控制系统,可以编写效率最高的控制软件。但这不仅需要配置、制造、测试计算机的硬件系统,接口电路,驱动电路;还要开发系统软件。系统软件和用户软件用汇编语言或高级语言(如C语言)编写,是一件费时费力的事,对开发者要求高,而且周期长.
通用个人计算机和工业控制个人计算机配置高、性能优异,能进行复杂的数据处理,有优秀的、可视化的、图形化的、功能强大的通用操作系统(如Windows),有丰富多彩的性能独特的应用软件,有很大的彩色图形显示器。用通用个人计算机和工业控制个人计算机直接构造现场控制系统时,需要设计I/O接口电路和驭动电路及实现特殊功能的模块电路,需要用高级语言(如C语言)编写控制软件,工作量大。另外,通用个人计算机和工业控制个人计算机配置较高,在一些简单的控制场合,计算机的能力未得到充分利用。通用个人计算机一般可用作可编程控制器的上位机,起监控器的作用,不宜直接控制系统的控制对象。
可编程控制器是专为工业控制现场使用而设计的控制器,硬件结构结实可靠,硬件部分已系列化,有各种各样的实现特殊功能的模块,从简单控制到复杂控制,都有合适的产品,可以根据不同的控制场合灵活配置,输人和输出直接连接到其I/O模块上。不需要编写系统软件,用户程序使用梯形图语言编写,直观易懂.
可编程控制器可以和通用个人计算机或工业控制个人计算机组成控制网络;取长补短,构成十分完善的控制系统。
与集散控制系统(DCS)的比较
集散控制系统即分布式控制系统(Distributed Control System),起源于过程控制,主要应
用于化工、石油、电力、造纸等行业。
集散控制系统是计算机控制网络,按危险分散、控制分散、操作和管理集中的原则设计。集散控制系统吸收了计算机控制和模拟仪表的优点,融人通信技术,分散控制和危险性,集中显示参数和操作,具有数据采集与处理、最优控制、多变量解祸控制、数字控制、顺序控制等功能.
集散控制系统主要包括集中管理子系统、现场控制与监测子系统、通信子系统。集中管理子系统实现系统信息管理、系统组态、监视和操作。现场控制与监测子系统对各种控制对象进行控制,监测控制过程,采集现场数据。通信子系统则把分散的系统元件连成一个有机的整体,实现信息的交换。
集散控制系统在结构上是一个松辆合的多计算机系统,每二台计算机相对独立,可以拥有自己的操作系统.系统的配置十分灵活,可以根据需要扩大或缩小系统规模。
集散控制系统的软件有操作系统、数据库软件、通信软件、组态软件、监控软件以及其他的应用软件。集散控制系统的软件还包括常用的数据处理软件和控制软件,组态时,选择必要的模块,采用步骤记录或填表方式生成控制系统,生成特定的应用程序。
集散控制系统采用高性能的元器件,采用冗余技术,具有较高的可靠性,运行安全。集散控制系统的硬件系统采用积木式结构,安装调试方便。集散控制系统控制功能完善、组态灵活、通用性好、集中显示操作、界面(图形界面)友好。
集散控制系统控制对象众多,控制规模庞大,控制过程复杂。
可编程控制器起源于继电器一接触器控制系统,可以单机应用,可以作为集散控制系统中的现场控制设备,也可以组成控制网络。可编程控制器与计算机组成控制网络,可以实现集散控制系统的功能,这种控制网络与集散控制系统已经没有太大的差别。