1.7 PLC的特点

PLC技术的高速发展,除了得益于工业自动化的客观需求外,还因为它具有许多独特的优点。工业控制方面,PLC具有继电器控制或计算机控制无法比拟的优点。

1.可靠性高,抗干扰能力强

可靠性高、抗干扰能力强是PLC最重要的特点之一。这主要是由于它采用了一系列特有的硬件和软件措施。

(1)硬件方面:在输入/输出(I/O)通道采用光电隔离,有效抑制外部干扰源对PLC的影响;在设计中采用滤波器等电路增强PLC对电噪声、电源波动、振动、电磁波等的干扰,确保PLC在高温、高湿以及空气中存有各种强腐蚀物质粒子的恶劣工业环境下能稳定地工作;对中央处理器(CPU)等重要部件采用具有良好的导电、导磁材料进行屏蔽,以减小电磁干扰。

(2)软件方面:PLC的监控定时器可用于监视执行用户程序的专用运算处理器的延迟,保证在程序出错和程序调试时,避免因程序错误而出现死循环;当CPU、电池、输入/输出接口、通信等出现异常时,PLC的自诊断功能可以检测到这些错误,并采取相应的措施,以防止故障扩大;停电时,后备电池会正常工作。

2.应用灵活,编程方便

PLC采用与实际电路非常接近的梯形图方式编程,广大电气技术人员非常熟悉这种方式,易于掌握,易于推广。对于企业中一般的电气技术人员和技术工人,也可以很容易地学会程序设计。这种面向生产、面向用户的编程方式,与常用的计算机语言相比更易于接受,故梯形图被称为面向“蓝领的编程语言”,PLC也被称为“蓝领计算机”。

扩展的灵活性。它可以根据应用的规模进行容量、功能和应用范围的扩展,甚至可以通过与集散控制系统(DCS)或其他上位机的通信来扩展功能,并与外围设备进行数据的交换。

3.易于安装、调试、维修

PLC用软件功能取代了继电器-接触器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件,大大减少了控制设备外部的接线。在安装时,由于PLC的I/O接口已经做好,因此可以直接和外围设备相连,而不再需要专用的接口电路,所以硬件安装上的工作量大幅减少。用户程序可以在实验室进行模拟调试,调试完成后再进行生产现场联机调试,使控制系统设计及建造的周期大为缩短。

PLC还能够通过各种方式直观地反映控制系统的运行状态,如内部工作状态、通信状态、I/O状态和电源状态等,非常有利于维护人员对系统的工作状态进行监视。另外,PLC的模块化结构可以使维护人员很方便地检查、更换故障模块,当控制功能改变时能及时更改系统的结构和配置。而且各种模块上均有运行状态和故障状态指示灯,便于用户了解运行情况和查找故障。如果其中某个模块发生故障,用户可通过更换模块的办法,使系统迅速恢复正常运行。有些PLC(如奥地利贝加莱公司的产品)还允许带电插拔I/O模块。

4.功能完善,适用性强

PLC发展至今,除了具有逻辑运算、算术运算、数制转换以及顺序控制功能外,还具备模拟运算、显示、监控、打印及报表生成等功能,可用于各种数字控制领域。此外,PLC还具有较完善的自诊断、自测试功能。

近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。由于PLC通信功能的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种自动控制系统变得非常容易。

PLC还具有强大的网络功能。它所具有的通信联网功能,使相同或不同厂家和类型的PLC可进行联网,并与上位机通信,构成分布式控制系统。使其不仅能做到远程控制、进行PLC内部或与上位机通信,还具备专线上网、无线上网等功能。这样PLC就可以组成远程控制网络。

5.体积小,能耗低

PLC内部电路主要采用微电子技术设计,因此具有体积小、质量轻的特点。这些特点使其很容易装入机械结构内部,组成机电一体化的设备。