图2.1 三相异步电机正反转继电器控制原理图
但是继电器接触器控制系统通用性和灵活性不够,如果控制系统中某个继电器出现故障,可能会造成个控制系统运行不正常,检修起来也很不方便。为了克服这些弊端,世界上各国研制出了可编程序控制器取代继电器控制,其可靠性、抗干扰性等诸因素是继电器无法比拟的。随着计算机技术的不断发展,它给工业自动化带来了革命性的变革。这个变革是由继电器控制到计算机控制的飞跃。
图2.2 三相异步电机正反转控制梯形图
2.2 PLC的特点
PLC的特点是:①可靠性高,抗干扰能力强;②配套齐全,功能完善,适用性强;③操作简单,易学易用,深受工程技术人员欢迎;④系统的设计、建造工作量小,维护方便、易于改造;⑤体积小、质量轻、功耗低。 2.3 PLC国内外发展
虽然PLC问世时间不长,但是随着微处理器的出现,大规模、超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通讯技术的不断进步,PLC也迅速发。其发展过程大致可分三个阶段:
(1)早期的PLC(20世纪60年代末一70年代中期)一般称为可编程逻辑控制器。这时的PLC多少有点继电器控制装置的替代物的含义。其主要功能一般只用于单一工序的自动控制。它在硬件上以准计算机的形式出现,在I,O接口电路上作了改进以适应工业控制现场的要求。装置中的器件主要采用分立元件和中小规模集成电路,存储器采用磁芯存储器。另外还采取了一些措施,以提高其抗干扰的能力。在软件编程上,采用广大电气工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式——梯形图。因此,早期的PLC的性能要优于继电器控制装置。其优点包括简单易懂,便于安装,体积小,能耗低,有故障指使,能重复使用等。
(2)中期的PLC(20世纪70年代中期一80年代中后期)微处理器的出现使PLC发生了巨大的变化。美国、日本、德国等一些厂家先后开始采用微处理器作为PLC的中央处理单元(CPU)。这样,使PLC功能大大增强。在软件方面,除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功能以外,还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。在硬件方面,除了保持其原有的开关模块以外,还增加了模拟量模块、远程I/O模块、各种特殊功能模块,并扩大了存储器的容量,使各种逻辑线圈的数量增加,还提供了一定数量的数据寄存器,使PLC应用范围得以扩大。
(3)近期的PLC(20世纪80年代中后期至今)进入20世纪80年代中后期,由于超大规模集成电路技术的迅速发展,微处理器的市场价格大幅度下跌,使得各种类型的PLC所采用的微处理器的档次普遍提高。而且,为了进一步提高PLC的处理速度,各制造厂商还纷纷研制开发了专用逻辑处理芯片,这样使得PLC软硬件功能发生了巨大变化。跨入21世纪后,就整体而言,不论是硬件还是系统软件(专用操作系统、编程语言),以至于联网通信,PLC正在向标准化方向发展,以谋求在ERP、MES和PCS的3层体系结构中立于不败之地,更好地满足工业生产。管理及经营系统不断追求降低成本,快速响应,综合和整体高效,从而增强产品竞争力的要求。
我国可编程控制器的引进,应用,研制,生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前,我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列,杭州机床电器厂生产的DKK及D系列,大连组合机床研究所生产的S系列,苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模,并在工业产品中获得了应用。此外,无锡华光公司、上海乡岛公司、南京嘉华公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。虽然我国在PLC生产方面还比较弱,但在PLC应用方面,我国是很活跃的。近年来每年约新投入10万台套PLC产品,年销售额30亿元人民币,应用的行业也很广。可以预期,随着我围现代化进程的深入,PLC在我国将有更广阔的应用天地。
2.4 PLC的应用
仓库机械手plc毕业设计
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