西門子6ES7521-1BH10-0AA0

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    PLC產(chǎn)生、發(fā)展的條件及其給工業(yè)控制帶來的變化

    隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的不斷發(fā)展,可編程控制器的應(yīng)用已廣泛普及,成為自動化技術(shù)的重要組成??删幊炭刂破飨瘸霈F(xiàn)在美國,1968年,美國的汽車制造公司通用汽車公司(GM)提出了研制一種新型控制器的要求,并從用戶角度提出新一代控制器應(yīng)具備以下**條件:

    1)編程簡單,可在現(xiàn)場修改程序;

    2)維護(hù)方便,好是插件式;

    3)可靠性**繼電器控制柜;

    4)體積小于繼電器控制柜;

    5)可將數(shù)據(jù)直接送入管理計(jì)算機(jī);
      6)在成本上可與繼電器控制柜競爭;

    7)輸入可以是交流115V(即用美國的電網(wǎng)電壓);

    8)輸出為交流115V、2A以上,能直接驅(qū)動電磁閥;

    9)在擴(kuò)展時(shí),原有系統(tǒng)只需要很小的變;

    10)用戶程序存儲器容量至少能擴(kuò)展到4KB。

    條件提出后,立即引起了開發(fā)熱潮。1969年,美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出了世界上一臺可編程序控制器,并應(yīng)用于通用汽車公司的生產(chǎn)線上。當(dāng)時(shí)叫可編程邏輯控制器PLCProgrammable Logic Controller),目的是用來取代繼電器,以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。緊接著,美國MODICON公司也開發(fā)出同名的控制器,1971年,日本從美國引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù),很快研制成了日本一臺可編程控制器。1973年,西歐國家也研制出他們的一臺可編程控制器。

    隨著半導(dǎo)體技術(shù),尤其是微處理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,到70年代中期以后,特別是進(jìn)入80年代以來,PLC已廣泛地使用16位甚至32位微處理器作為*處理器,輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至大規(guī)模的集成電路,使PLC在概念、設(shè)計(jì)、性能價(jià)格比以及應(yīng)用方面都有了新的突破。這時(shí)的PLC已不僅僅是邏輯判斷功能,還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能,稱之為可編程序控制器(Programmable Controller)為合適,簡稱為PC,但為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Persona1  Computer)的簡稱PC相區(qū)別,一般仍將它簡稱為PLCProgrammable Logic Controller)。

    PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,其基本設(shè)計(jì)思想是把計(jì)算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對象,將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲器內(nèi)。繼電器控制系統(tǒng)已有上**歷史,它是用弱電信號控制強(qiáng)電系統(tǒng)的控制方法,在復(fù)雜的繼電器控制系統(tǒng)中,故障的查找和排除困難,花費(fèi)時(shí)間長,嚴(yán)重地影響工業(yè)生產(chǎn)。在工藝要求發(fā)生變化的情況下,控制柜內(nèi)的元件和接線需要作相應(yīng)的變動,改造工期長、費(fèi)用高,以至于用戶寧愿另外制作一臺新的控制柜。而PLC克服了繼電器-接觸器控制系統(tǒng)中機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn),充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn),并將控制器和被控對象方便的連接起來。由于PLC是由微處理器、存儲器和外圍器件組成,所以應(yīng)屬于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)中的一類。

    對用戶來說,可編程控制器是一種無觸點(diǎn)設(shè)備,改變程序即可改變生產(chǎn)工藝,因此如果在初步設(shè)計(jì)階段就選用可編程控制器,可以使得設(shè)計(jì)和調(diào)試變得簡單容易。從制造生產(chǎn)可編程控制器的廠商角度看,在制造階段不需要根據(jù)用戶的訂貨要求專門設(shè)計(jì)控制器,適合批量生產(chǎn)。由于這些特點(diǎn),可編程控制器問世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎,并得到迅速的發(fā)展。目前,可編程控制器已成為工廠自動化的強(qiáng)有力工具,得到了廣泛的應(yīng)用。

    我國從1974年也開始研制可編程序控制器,1977年開始工業(yè)應(yīng)用。目前它已經(jīng)大量地應(yīng)用在樓宇自動化、家庭自動化、商業(yè)、公用事業(yè)、測試設(shè)備和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,并涌現(xiàn)出大批應(yīng)用可編程序控制器的新型設(shè)備。掌握可編程序控制器的工作原理,具備設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)可編程序控制器控制系統(tǒng)的能力,已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)對電氣技術(shù)人員和工科學(xué)生的基本要求。


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