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PLC控制器的功能及应用

随着微电子技术的快速发展，PLC的制造成本不断下降，而其功能却大大增强。目前在先进工业国家中PLC已成为工业控制的标准设备，应用面几乎覆盖了所有工业企业，诸如钢铁、冶金、采矿、水泥、石油、化工、轻工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保、交通、建筑、食品、娱乐等各行各业，主要的应用范围包括开关控制、顺序控制、运动控制、过程控制、数据处理、信号报警和联锁系统以及通信和联网等多方面，已跃居现代工业自动化四大支柱(PLC、数控机床、工业机器人、CAD/CAM)的主导地位。

  自从美国研制出***一台PLC以来，德国、日本等许多国家相继开发出各自的产品，并受到工业界的普遍欢迎。美国**的商业情报公司FROSTSULLIVAN公司曾对该国石油、化工、冶金、机械等行业的400多个工厂企业进行统计调查，结果表明PLC在企业中的应用相当普及，PLC销售额的年增长率超过20%。

  由于PLC控制器所具有的功能，使它既可用于开关量控制，又可用于模拟量控制;既可用于单机控制，又可用于组成多机控制系统;既可控制简单系统，又可控制复杂系统。它的应用类型可大致归纳为如下几类。

  ①逻辑控制 逻辑控制是PLC*基本、*广泛的应用方面。用于PLC取代继电器系统和顺序控制器，实现单机控制、多机控制及生产线自动控制，如各种机床，自动电梯，锅炉上料，注塑机械，包装机械，印刷机械，纺织机械，装配生产线，电镀流水线，货物的存取、运输和检测等的控制。

  ②运动控制 运动控制是通过配用PLC生产厂家提供的单轴或多轴等位置控制模块、高速计数模块等来控制步进电机或伺服电机，从而使运动部件能以适当的速度或加速实现平滑的直线运动或圆周运动。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛地用于精密金属切削机床、成型机械、装配机械、机械手、机器人等设备的控制。

  ③过程控制 过程控制是通过配用A/D、D/A转换模块及智能PID模块实现对生产过程中的温度、压力、流量、速度等连续变化的模拟量进行单回路或多回路闭环调节控制，使这些物理参数保持在设定值上。在各种加热炉、锅炉等的控制以及化工、轻工、食品、制药、建材等许多领域的生产过程中有着广泛的应用。

  a.慢连续量的过程控制 慢连续量的过程控制是指对温度、压力、流量和速度等慢连续变化的模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC通过模拟量输入输出模块，实现A/D和D/A的转换，并通过专用的智能PID模块，编制各种各样的控制算法程序，实现对模拟量的闭环控制，使被控变量保持为设定值。PID控制是一般闭环控制系统中常用的控制方法，PID处理一般是运行专用的PID子程序。PLC的这一功能已广泛应用在电力、冶金、化工、轻工、机械等行业，例如锅炉控制、加热炉控制、磨矿分级过程控制、水处理控制、酿酒控制等。

  b.快连续量的运动控制 PLC提供了拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，通过这些模块可实现直线运动或圆周运动的控制。如今，运动控制已是PLC不可缺少的功能之一，世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛地用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

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