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科普关于PLC的分类应用及其发展,涨知

发布时间:2024/10/12 17:18:00   
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1.根据I/O点数分类

PLC的输入/输出点数表明了PLC可从外部接收多少个输入信号、向外部发出多少个输出信号,实际上就是PLC的输入/输出端子数。根据I/O点数的多少可将PLC分为微型机(I/O点数为64点以下,内存容量为B~1KB)、小型机(I/O点数为65~点,内存容量为1~3.6KB)、中型机(I/O点数为~点,内存容量为3.6~13KB)、大型机(I/O点数为~点,内存容量为13KB)和巨型机(I/O点数大于点,内存容量大于13KB)。一般来说,点数多的PLC,功能也相应较强。

上述划分方式并不十分严格,也不是一成不变的。随着PLC的发展,划分标准也会修改。

2.根据结构形式分类

(1)整体式PLC

一般的微型机和小型机多为整体式结构。这种结构PLC的电源、CPU、I/O部件都集中配置在一个箱体中,有的甚至全部装在一块印制电路板上。如图1-2所示的西门子公司的S7-PLC即是整体式PLC。

图1-2SXPCPU整体式PLC面板结构图

它的优点:结构紧凑、体积小、成本低、重量轻、容易装配在工业控制设备内部,比较适合设备单机控制。缺点:输入/输出点数是固定的,使用不够灵活,维修也较麻烦。

(2)模板式PLC

各部分以单独的模板分开设置,如电源模板、CPU模板、输入模板、输出模板及其他智能模板等。S7-PLC为串行连接,没有底板,各个模板安装在机架(导轨)上,而各个模板之间是通过背板总线连接的。这种结构的PLC配置灵活,装备方便,维修简单,易于扩展,可根据控制要求灵活配置所需模板,构成功能不同的各种控制系统。模板式PLC的缺点是结构较复杂,体积比较大各种插件多,因而增加了造价。S7-PLC种类很多,任选一种如图1-3所示。

图1-3S7-PLC外形

它的优点:配置灵活,装备方便,维修简单,易于扩展。

3.根据生产厂家分类

(1)德国西门子(SIEMENS)公司的S5系列、S7系列。

(2)日本欧姆龙(OMRON)公司的C系列。

(3)三菱(MITSUBISHI)公司的FX系列。

(4)日本松下(PANASONIC)公司的FP系列。

(5)法国施耐德(SCHNEIDER)公司的TWIDO系列。

(6)美国通用电气(GE)公司的GE-FANUC系列。

(7)美国AB公司的PLC-5系列。

在全世界约家可编程控制器生产厂商中,美国的AB公司、GE-FANUC公司、德国的SIEMENS公司、法国的SCHNEIDERMODICON公司、日本的MITSUBISHI公司和OMRON公司的产品占据了60%的市场份额。

从市场份额来看,第一位是SIEMENS公司,约占有30%的市场份额;第二位是AB公司,约占有18%的市场份额;第三位是SCHNEIDER,约占有12%的市场份额。剩下的被包括OMRON等近余家PLC厂商占领。

按市场占有率排序,一流厂商包括:SIEMENS,AB,SCHNEIDERMODICON,GE-FANUC;二流厂商包括:MITSUBISHI,OMRON,PANASONIC和FUJITON;三流厂商包括:LG和台达等。

4.PLC的应用范围

PLC控制技术代表了当今电气控制技术的世界先进水平,它与计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)、工业机器人并列为工业自动化的三大支柱。

作为一种通用的工业控制器,PLC可用于所有的工业领域。当前国内外已广泛地将PLC成功地应用到机械、汽车、冶金、石油、化工、轻工、纺织、交通、电力、电信、采矿、建材、食品、造纸、军工、家电等各个领域,并且取得了相当可观的技术经济效益。

5.PLC的发展趋势

(1)系列化、模板化

每个生产PLC的厂家几乎都有自己的系列化产品,同一系列的产品指令向上兼容,以便扩展设备容量,满足新机型的推广和使用。要形成自己的系列化产品,与其他PLC生产厂家竞争,就必然要开发各种模板,使系统的构成更加灵活、方便。一般的PLC可分为主模板、扩展模板、I/O模板以及各种智能模板等,每种模板的体积都较小,相互连接方便,使用更简单,通用性更强。

(2)小型机功能强化

从可编程控制器出现以来,小型机的发展速度大大高于中、大型PLC。随着微电子技术的进一步发展,PLC的结构必将更为紧凑,体积更小,而安装和使用更为方便。有的小型机只有手掌大小,很容易用其制成机电一体化产品。有的小型机的I/O可以以点为单位由用户配置、更换或维修。很多小型机不仅有开关量I/O,还有模拟量I/O、高速计数器、高速直接输出和PWM输出等。小型机一般都有通信功能,可联网运行。

(3)中、大型机高速度、高功能、大容量

现在对中、大型机处理数据的速度要求越来越高,OMRON公司的CV系列,每条基本指令的扫描时间为0.微秒。而SIEMENS公司的TI采用了多微处理器,每条基本指令的扫描时间为0.微秒。

所谓高功能是指具有函数运算和浮点运算,数据处理和文字处理、队列、矩阵运算,PID运算及超前、滞后补偿,多段斜坡曲线生成,处方、配方、批处理,菜单组合的报警模板,故障搜索、自诊断等功能。

在存储器的容量上,OMRON公司的CV系列PLC的用户存储器容量为64K字,数据存储器容量为24K字,文件存储器容量为1M字。

(4)低成本

随着新型器件的不断涌现,主要部件成本的不断下降,人们在大幅度提高PLC功能的同时,也大幅度降低了PLC的成本。同时,价格的不断降低,也使PLC真正成为继电器的替代物。

(5)多功能

PLC的功能不断加强,以适应各种控制需要。同时,计算、处理功能的进一步完善,使PLC可以代替计算机进行管理、监控。智能I/O组件也将进一步发展,用来完成各种专门的任务(如:位置控制、温度控制、中断控制、PID调节、远程通信、音响输出等)。

(6)网络通信功能

PLC可以不再是一个孤岛,网络化和增强通信能力是PLC的一个重要发展趋势。很多工业控制产品(例如变频器)可以与PLC通信,PLC与PLC之间可以通信,通过双绞线、同轴电缆或光纤联网,信息可以传送到几十公里远的地方,通过Modem和互联网可以与世界上其他地方的计算机装置通信。

组态软件引发的上位计算机编程革命,使上位计算机与PLC交换数据信息很容易实现,节约了设计时间,提高了系统可靠性,使工作人员可以直观地监控到系统运行状态。组态软件有WinCC、Intouch、Fix、组态王、力控等。

(7)外部诊断功能

在PLC控制系统中,80%的故障发生在外围,能快速准确地诊断故障将极大减少维护时间。

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