西門子6ES7231-4HD32-0XB0

時(shí)間：2023-03-14作者：潯之漫智控技術(shù)(上海)有限公司瀏覽：26

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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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