PLC 技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用分析
2.1 開(kāi)關(guān)量邏輯控制
這是 PLC 廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域， 它取代傳統(tǒng)的繼電器控制，按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作， 按照邏輯關(guān)系進(jìn)行互鎖保護(hù)動(dòng)作的控制。 PLC 應(yīng)用于單機(jī)控制、多機(jī)群控制、自動(dòng)生產(chǎn)線控制等。
2.2 運(yùn)動(dòng)控制
運(yùn)動(dòng)控制主要指對(duì)工作對(duì)象的位置、速度及加速度所做的控制。 可以是單坐標(biāo)，即控制對(duì)象做直線運(yùn)動(dòng)；也可是多坐標(biāo)的，控制對(duì)象做平面、立體，以及角度變換等運(yùn)動(dòng)。 有時(shí)，還可控制多個(gè)對(duì)象，而這些對(duì)象間的運(yùn)動(dòng)可能還要有協(xié)調(diào)。 這對(duì)于提高控制精度、響應(yīng)速度和能源利用率有著重要意義。
2.3 過(guò)程控制
PLC 已廣泛地應(yīng)用于連續(xù)過(guò)程控制領(lǐng)域。 過(guò)程控制是對(duì)電流、電壓、溫度、壓力等模擬量的閉環(huán)控制。 過(guò)程控制的目的是根據(jù)有關(guān)模擬量的當(dāng)前與歷史的輸入狀況， 產(chǎn)生所要求的開(kāi)關(guān)量或模擬量輸出，使系統(tǒng)工作參數(shù)能按一定要求工作。 這是連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程常用的控制。
2.4 數(shù)據(jù)處理
信息控制也稱數(shù)據(jù)處理，是指數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、檢索、變換、傳輸及數(shù)表處理等。 隨著技術(shù)的發(fā)展，PLC 不僅可用于系統(tǒng)的工作控制，還可用于系統(tǒng)的信息控制。
2.5 通信與聯(lián)網(wǎng)
依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。 PLC 具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使 PLC 與 PLC 之間、PLC 與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息， 形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展很快，各 PLC 廠商都十分重視 PLC 的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。有的企業(yè)將不同廠商的 PLC 設(shè)備連接到單層或多層網(wǎng)絡(luò)上， 相互之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)分散控制和集中管理，從而實(shí)現(xiàn)全車間甚至全廠的綜合自動(dòng)化。
OPC技術(shù)概述
2.1 OPC定義
OPC(OLE for Process Control)是一套以微軟COM, DOOM (Distributed COM)技術(shù)為基礎(chǔ),基于Windows操作平臺(tái),為工業(yè)應(yīng)用程序之間提供高效的信息集成和交互功能的組件對(duì)象模型接口標(biāo)準(zhǔn)。OPC實(shí)際上是提供了一種規(guī)范,通過(guò)這種規(guī)范,系統(tǒng)能夠以服務(wù)器/客戶端標(biāo)準(zhǔn)方式從服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)并將其傳遞給任何客戶應(yīng)用程序。這樣,只要生產(chǎn)商開(kāi)發(fā)一套遵循OPC規(guī)范的服務(wù)器與數(shù)據(jù)進(jìn)行通信,其他任何客戶應(yīng)用程序便能通過(guò)服務(wù)器訪問(wèn)設(shè)備。
2.2 OPC基本結(jié)構(gòu)
OPC技術(shù)的實(shí)現(xiàn)由兩部分組成,OPC服務(wù)器部分 及OPC客戶應(yīng)用部分。其應(yīng)用模式如圖1所示。OPC服務(wù)器是一個(gè)典型的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)源程序,它收集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)信息,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的OPC接口傳送給OPC客戶端應(yīng)用。OPC客戶應(yīng)用是一個(gè)典型的數(shù)據(jù)接收程序,如人機(jī)界面軟件(HMI)、數(shù)據(jù)采集與處理軟件(SCADA)等。OPC客戶應(yīng)用通過(guò)OPC標(biāo)準(zhǔn)接口與OPC服務(wù)器通信,獲取OPC服務(wù)器的各種信息。符合OPC標(biāo)準(zhǔn)的客戶應(yīng)用可以訪問(wèn)來(lái)自任何生產(chǎn)廠商的OPC服務(wù)器程序。
西門子S7-1500系列6ES7590-5AA00-0AA0
西門子PLC S7-300系列PLC安裝及注意事項(xiàng)：
一、輔助電源功率較小，只能帶動(dòng)小功率的設(shè)備(光電傳感器等);
二、 一般PLC均有一定數(shù)量的占有點(diǎn)數(shù)(即空地址接線端子)，不要將線接上;
三、 PLC存在I/O響應(yīng)延遲問(wèn)題，尤其在快速響應(yīng)設(shè)備中應(yīng)加以注意。
四、輸出有繼電器型，晶體管型(高速輸出時(shí)宜選用)，輸出可直接帶輕負(fù)載(LED指示燈等);
五、輸入/斷開(kāi)的時(shí)間要大于PLC掃描時(shí)間;
六、PLC輸出電路中沒(méi)有保護(hù)，因此應(yīng)在外部電路中串聯(lián)使用熔斷器等保護(hù)裝置，防止負(fù)載短路造成損壞PLC;
七、 不要將交流電源線接到輸入端子上，以免燒壞PLC;
八、接地端子應(yīng)獨(dú)立接地，不與其它設(shè)備接地端串聯(lián)，接地線裁面不小于2mm2;
九、 輸入、輸出信號(hào)線盡量分開(kāi)走線，不要與動(dòng)力線在同一管路內(nèi)或捆扎在一起，以免出現(xiàn)干擾信號(hào)，產(chǎn)生誤動(dòng)作;信號(hào)傳輸線采用屏蔽線，并且將屏蔽線接地;為保證 信號(hào)可靠，輸入、輸出線一般控制在20米以內(nèi);擴(kuò)展電纜易受噪聲電干擾，應(yīng)遠(yuǎn)離動(dòng)力線、高壓設(shè)備等。
根據(jù)plc的功能不同，可將plc分為低檔、中檔、*三類。
低檔plc具有定時(shí)、計(jì)數(shù)、邏輯運(yùn)算、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量輸入/輸出、數(shù)據(jù)傳送、算術(shù)運(yùn)算和比較及通信等功能，主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機(jī)控制系統(tǒng)。中檔plc除具有低檔plc的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量輸入/輸出、數(shù)據(jù)傳送和比較、算術(shù)運(yùn)算、遠(yuǎn)程i/o、數(shù)制轉(zhuǎn)換、子程序及通信聯(lián)網(wǎng)等功能；有些還可增設(shè)pid控制、中斷控制等功能，適用于復(fù)雜的控制系統(tǒng)。西門子6ES7590-5AA00-0AA0現(xiàn)貨
可編程控制器是由現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要而產(chǎn)生的，可編程序控制器的分
西門子PLCS7-200系列
西門子PLCS7-200系列
類也必然要符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。
一般來(lái)說(shuō)可以從三個(gè)角度對(duì)可編程序控制器進(jìn)行分類。其一是從可編程序控制器的控制規(guī)模大小去分類，其二是從可編程序控制器的性能高低去分類，其三是從可編程序控制器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)去分類。
整體式結(jié)構(gòu)一般用于小型plc。整體式plc是將cpu、電源、i/o接口等部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，如圖所示。具有結(jié)構(gòu)緊湊、價(jià)格低、體積小的特點(diǎn)。整體式plc由不同i/o點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展單元和基本單元（又稱主機(jī)）組成，擴(kuò)展單元內(nèi)只有i/o和電源等，而沒(méi)有cpu；基本單元內(nèi)有i/o接口、cpu、與i/o擴(kuò)展單元相連的擴(kuò)展口以及與編程器或eprom寫入器相連的接口等。基本單元和擴(kuò)展單元之間一般用扁平電纜連接。整體式plc一般還可配備特殊功能單元，如位置控制單元、模擬量單元等，使其功能得以擴(kuò)展。
還有一些plc將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成所謂的疊裝式plc。疊裝式plc的cpu、電源、i/o接口等也是各自獨(dú)立的模塊，但它們之間是靠電纜進(jìn)行連接的，并且各模塊可以一層層地疊裝。這樣，不但系統(tǒng)可以靈活配置，還可做得體積小巧。
