SIEMENS嘉興西門子代理商

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    PLC與“繼電器-接觸器”控制系統(tǒng)、微機(jī)及集散控制系統(tǒng)的比較

    自從微型計(jì)算機(jī)同世以來,工業(yè)控制一直是其重要的應(yīng)用領(lǐng)域。在工業(yè)控制上,除PLC外,"繼電器-接觸器"控制系統(tǒng)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(簡稱工業(yè)PC)與集散控制系統(tǒng)(簡稱DCS)也是其中的代表性產(chǎn)品。為了便于讀者進(jìn)一步了解,現(xiàn)將PLC與它們的比較簡述如下。

    (1)PLC與“繼電器-接觸器”控制系統(tǒng)的比較

    在PLC出現(xiàn)上世紀(jì),“繼電器-接觸器”硬件電路是邏輯控制、順序控制的一執(zhí)行者,它結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格低廉,一直被廣泛應(yīng)用。PLC與繼電器控制邏輯的比較見表1-1。


    主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面

    ①控制邏輯。繼電器控制邏輯采用硬接線邏輯,利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)及延時(shí)繼電器的滯后動(dòng)作等組合成控制邏輯,其連線多而復(fù)雜,體積大,功耗大,一旦系統(tǒng)構(gòu)成后,想再改變或增加功能都很困難,另外,繼電器觸點(diǎn)數(shù)日有限,每只只有4~8對(duì)觸點(diǎn),因此靈活性和擴(kuò)展性很差,而PLC采用存儲(chǔ)邏輯,其控制邏輯以程序方式存儲(chǔ)在內(nèi)存中,要改變控制邏輯,只需改變程序,故稱為"軟接線",其連線少,體積小,加之PLC中每只軟理電器的觸點(diǎn)數(shù)理論上無限制,因此靈活性和擴(kuò)展性很好,PLC由中大觀模集成電路組成,功耗小。

    ②工作方式,當(dāng)電流接通時(shí),繼電控制線路中各維電器都處于受約狀態(tài),即該吸合的都應(yīng)吸合,不該吸合的都因受某種條件限制而不能吸合。而PLC的控制邏輯中,各繼電器都處于周期性循環(huán)掃描被通之中,從宏觀上看,每個(gè)繼電器受制約接通的時(shí)間都是短暫的。

    ③控制速度。繼電控制邏輯依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制,工作頻率低,觸點(diǎn)的開閉動(dòng)作一般在毫秒數(shù)量級(jí)。另外,機(jī)械觸點(diǎn)還會(huì)出現(xiàn)并動(dòng)問題。而PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)控制的,速度較快,一般一條用戶指令的執(zhí)行時(shí)間在微秒數(shù)量級(jí)。PLC內(nèi)部還有嚴(yán)格的同步控制,不會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)問題。

    ④**控制、維電控制邏輯利用時(shí)間繼電器的帶后動(dòng)作進(jìn)行**控制,時(shí)間繼電器一股分為空氣阻尼式、電磁式、半導(dǎo)體式等,其定時(shí)精度不高,且有定時(shí)時(shí)間易受環(huán)境濕度和溫度變化的影響,調(diào)整時(shí)間困難等問題,有些特殊的時(shí)間繼電器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不便維護(hù)。

    PLC使用半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器,時(shí)基脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生,精度相當(dāng)高,定時(shí)范圍一般從0.1s到若干分鐘甚至較長,用戶可根據(jù)需要在程序中設(shè)定定時(shí)值,然后由軟件和硬件計(jì)數(shù)器來挖制定時(shí)時(shí)間,定時(shí)精度小10ms。定時(shí)時(shí)間不受環(huán)境的影響。

    ⑤計(jì)數(shù)控制,PLC能實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能,而維電控制邏輯一般不具備計(jì)數(shù)功能。

    設(shè)計(jì)與施工。使用繼電控制邏輯完成一項(xiàng)控制工程,其設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試必須依次進(jìn)行,周期長,而且修改困難,工程越大,這一點(diǎn)就越**,而用PLC完成一項(xiàng)控制工程,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成以后,現(xiàn)場(chǎng)施工和控制邏輯的設(shè)計(jì)《包括梯形圖和程序設(shè)計(jì)》可以同時(shí)進(jìn)行,,且調(diào)試和修改都很方便。

    ①可靠性和可維護(hù)性。繼電控制邏輯使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn),連線也多。觸點(diǎn)開閉時(shí)會(huì)受到電弧的損壞,并**械磨損,壽命短,因此可靠性和可維護(hù)性差。而PLC采用微電子技術(shù),大量的開關(guān)動(dòng)作由無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來完成,它體積小、壽命長、可靠性高PLC還配備有自檢和監(jiān)督功能,能檢查出自身的故障。并隨時(shí)顯示給操作人員,還能動(dòng)態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況,為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)提供了方便。

    ⑧ 俗格、繼電控制邏輯使用機(jī)械開關(guān)、眼電器和接觸器、價(jià)格比較便宜。而PLC使用中大規(guī)模集成電路,價(jià)格比較昂貴。

    從以上幾個(gè)方面的比較可知,PLC在性能上比"姚電器-接觸器"控制系統(tǒng)優(yōu)異,特別是可靠性高,設(shè)計(jì)施工,調(diào)試修改方便,而且體積小,功耗低,使用維護(hù)方便。但PLC在很小的系統(tǒng)中使用時(shí),由于其眾多功能未得到充分利用,其價(jià)格要**"強(qiáng)電器-接觸器”控制系統(tǒng),

    (2)PLC與通用微機(jī)、工控微機(jī)(PC)及單片機(jī)的比較

    采用微電子技術(shù)制作的PLC,它也是由CPU、RAM、ROM、I/O接口等5大件構(gòu)成的,與微機(jī)有相似的構(gòu)造,但又不同于一般的通用微機(jī),特別是它采用了特殊的抗干擾技術(shù),使它較能適用于惡劣環(huán)境下的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制。PLC與微型計(jì)算機(jī)作如下比較。

    ①應(yīng)用范圍,微機(jī)除了用在控制領(lǐng)域外,還大量用于科學(xué)計(jì)算,數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)通信等方面。面PLC主要用于工業(yè)控制。

    ②使用環(huán)境,做機(jī)對(duì)環(huán)境要求較高,一般要在干擾小,具有一定的品質(zhì)和濕度要求的機(jī)房內(nèi)使用,而PLC適應(yīng)于工程現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境。

    ①輸入/輸出,微機(jī)系統(tǒng)的1/O設(shè)備與主機(jī)之間采用微電聯(lián)系,一般不需要電氣隔離。育PLC一般控制強(qiáng)電設(shè)備,需要電氣隔離,輸入/輸出均用“光-電”耦合,輸出還采用繼電器,晶閘管或大功率晶體管進(jìn)行功率放大。

    ①拜序設(shè)計(jì),微機(jī)具有豐富的程序設(shè)計(jì)語言,例如匯編語言,F(xiàn)ORTRAN語言,CO. BOL語言、PASCAL語言、C語言等,其語句多,語法關(guān)系復(fù)雜,要求使用者必須具有一定水平的計(jì)算機(jī)硬件和軟件知識(shí)。而PLC提供給用戶的編程語句數(shù)量少,邏輯簡單,易于學(xué)習(xí)和掌握。




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