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自从美国在1960年代引入可编程逻辑控制器(PLC)代替传统的继电器控制设备以来,PLC迅速发展,并在全世界得到了广泛的应用。
同时,PLC的功能也在不断提高。
随着计算机技术,信号处理技术,控制技术和网络技术的不断发展以及用户需求的不断提高,PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。
当今的PLC不再局限于逻辑控制,而且在运动控制,过程控制和其他领域中也起着非常重要的作用。
作为离散控制系统的首选产品,PLC从1980年代到1990年代迅速发展,并且PLC的全球年增长率保持在20%到30%。
随着工厂自动化程度的不断提高和PLC市场容量基础的不断扩大,近年来工业发达国家中PLC的增长速度有所放缓。
但是,在中国等发展中国家,PLC的发展非常迅速。
根据有关数据,2004年全球PLC销售收入约为100亿美元,在自动化领域中占有非常重要的地位。
PLC是通过模仿原始继电器控制原理而开发的。
在1970年代,PLC仅具有开关逻辑控制,它首先应用于汽车制造业。
它存储用于执行逻辑运算,顺序控制,时序,计数和运算的指令,并通过数字输入和输出运算来控制各种机械或生产过程。
用户编译的控制程序表达了生产过程的技术要求,并预先存储在PLC的用户程序存储器中。
在操作过程中根据存储程序的内容逐一执行该操作,以完成工艺过程所需的操作。
PLC的CPU中有一个程序计数器,用于指示程序步骤的存储地址。
在程序运行期间,每次执行程序时,计数器都会自动加1。
从初始步骤(步骤号为零)到最终步骤(通常为END)执行程序。
指令),然后返回循环操作的初始步骤。
PLC完成循环操作所需的时间称为扫描循环。
对于不同类型的PLC,循环扫描周期在1微秒到数十微秒之间。
PLC使用梯形图编程,在求解逻辑方面,它显示出速度较快的优势,以微秒为单位,求解1K逻辑程序所需的时间不到1毫秒。
它将所有输入视为开关量,并且16位(和32位)是模拟量。
大型PLC使用另一个CPU来完成模拟量的计算。
将计算结果发送到PLC控制器。
对于具有相同I / O点数量的系统,使用PLC的成本要比使用DCS的成本低(可以节省约40%)。
PLC没有专用的操作站,其软件和硬件通用,因此维护成本远低于DCS。
PLC控制器可以接收数千个I / O点(最多8000个I / O)。
如果被控制对象主要是电路很少的设备联锁,则更适合使用PLC。
由于PLC采用通用的监控软件,因此企业管理信息系统的设计更加容易。
在过去的十年中,随着PLC价格的不断降低和用户需求的不断扩大,越来越多的中小型设备开始使用PLC进行控制,PLC在我国的应用迅速增长。
随着中国经济的快速发展和基本自动化水平的不断提高,PLC将在一段时间内继续保持我国快速增长的势头。
通用PLC在应用于特殊设备时可以看作是嵌入式控制器,但与普通嵌入式控制器相比,PLC具有更高的可靠性和更好的稳定性。
在实际工作中遇到的一些用户最初使用嵌入式控制器,现在他们正在逐渐用通用PLC或定制PLC替换嵌入式控制器。
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