[科普中國]-獨(dú)立型PLC

可編程序控制器(PLC)是一種在控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的新型自動(dòng)化控制裝置。數(shù)控機(jī)床用PLC可分為兩類：一類是專為實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床順序控制而設(shè)計(jì)制造的內(nèi)裝型PLC；另一類是那些輸入/輸出接口技術(shù)規(guī)范、輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、程序存儲容量以及運(yùn)算和控制功能等均能滿足數(shù)控機(jī)床控制要求的獨(dú)立型PLC。

簡介獨(dú)立式PLC是一套與數(shù)控裝置相互獨(dú)立的PLC系統(tǒng)，具有獨(dú)立的軟件和硬件功能， 能夠獨(dú)立完成規(guī)定的控制任務(wù)。PLC與數(shù)控裝置通常有兩種連接方式。一種是直接用數(shù)控裝置的輸入輸出接口連接 到PLC的輸入輸出接口，早期的數(shù)控裝置多采用這種方式，如海德漢TNC155系統(tǒng)，PLC 采用西門子公司通用型S5115U可編程控制器，美國TEACHABLEⅢ數(shù)控裝置連接的是 GE-FANUC公司的90-30系列PLC。另一種連接方式是通過專用的通訊接口進(jìn)行連接，例如西門子3系統(tǒng)采用耦合模塊 實(shí)現(xiàn)數(shù)控裝置與PLC的通訊。

在采用獨(dú)立型PLC時(shí)，要進(jìn)行PLC與CNC裝置的I/O連接，PLC與機(jī)床的1/0連接。而且，CNC和PCL裝置均有自己的I/O接口電路，還須將對應(yīng)的I/O信號的接口電路連接起來。當(dāng)采用通過型模塊化結(jié)構(gòu)的PLC裝置時(shí)，其配置和連接就顯得相對靈活1。

特點(diǎn)獨(dú)立式PLC具有以下特點(diǎn)。

(1)獨(dú)立式PLC具有獨(dú)立的功能機(jī)構(gòu)。

①CPU及其控制電路。

②用戶程序存儲器。

③輸入、輸出接口電路。

④與編程器等外部設(shè)備通信的接口。

⑤電源等。

(2)獨(dú)立式PLC一般采用模塊化結(jié)構(gòu)，各功能板為獨(dú)立的模塊或印刷電路插板，具 有安裝方便、功能易于擴(kuò)展和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。

(3)獨(dú)立的輸入、輸出接口點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展容易，通過增加I/O模塊或插板，就可以增加 點(diǎn)數(shù)。

可編程邏輯控制器一種數(shù)字控制專用的電子計(jì)算機(jī)，使用可編程序存儲器儲存指令，執(zhí)行諸如邏輯、順序、計(jì)量、計(jì)數(shù)與演算等功能，并通過模擬和數(shù)字輸入、輸出等組件，控制各種設(shè)備的工藝過程。

可編程邏輯控制器于60年代末期在美國首先出現(xiàn)，目的是用來取代繼電器，執(zhí)行邏輯、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，建立柔性程控系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)的PLC不過是一種智能開關(guān)，也有稱其為智能繼電器的。但與并行工作的繼電器控制系統(tǒng)比較，PLC是按串行方式工作的。

特點(diǎn) PLC雖然也是從計(jì)算技術(shù)和固體電路發(fā)展起來的，但它有自己的特點(diǎn)而不同于微機(jī)：①微機(jī)使用機(jī)器語言、匯編語言和高級語言，由于PLC是面向?qū)ο螅訮LC除有上位監(jiān)控軟件及含多種功能塊能處理模擬量和閉環(huán)控制的下位編程軟件外，還使用一種特殊語言，是面向過程的一種形象、直觀、易學(xué)易懂的語言，即梯形圖或語句表。所謂梯形圖就是在編程器的顯示器上劃分為若干行和若干列，在行與列的交點(diǎn)上放上編程指令(繼電符號)，每一行叫做一個(gè)梯級，若干個(gè)梯級就構(gòu)成一個(gè)梯形圖。所謂語句表就是根據(jù)PLC規(guī)定的簡單程序指令 (編程指令)，諸如AND(與)、OR (或)、NOT(非)、STR (開始) 等，將梯形圖編制成的控制程序。②微機(jī)運(yùn)算速度快，一般為μs級； PLC處理數(shù)據(jù)速度因接口響應(yīng)速度慢而受限制，通常ms級。③微機(jī)對使用環(huán)境及供電電源要求較嚴(yán)格；而PLC則可在0～60℃，相對濕度為0～95%(無冷凝) 的環(huán)境中工作； 直流24 V供電的PLC，電壓允許為16～32 V；交流供電的PLC，頻率范圍允許為47～63 Hz，電壓為220 V±10%15%。所以，PLC有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。④微機(jī)的培訓(xùn)、維護(hù)、使用較復(fù)雜，PLC相對容易得多。⑤PLC的研制、生產(chǎn)不是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主，而是以用戶需要為主，以面向現(xiàn)場使用為主。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

周敏 - 副教授 - 西南大學(xué)