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PLC是怎么产生的?看看PLC的前世今生!

发布时间:2017-05-21 16:58:41   来源:   点击:

PLC是怎么产生的?看看PLC的前世今生!简单归纳传统PLC的系统特点:程序周期循环调度机制+中断调度机制;增量式现场总线通信方式;梯形图编
PLC是怎么产生的?看看PLC的前世今生!

    简单归纳传统PLC的系统特点:程序周期循环调度机制+中断调度机制;增量式现场总线通信方式;梯形图编程方式为主;以单机运行为主。

    plc控制的出现是为了克服继电器控制在编程、维护等方面存在的缺点,它们的区别主要体现在以下几点。

    逻辑控制方式

    (1)继电器控制:利用各电气元件机械触点的串、并联组合成逻辑控制;采用硬线连接,连线多而复杂,使以后的逻辑修改、增加功能很困难。

    (2)PLC控制:以程序的方式存储在内存中,改变程序,便可改变逻辑;连线少、体积小、方便可靠。

    顺序控制方式

    (1)继电器控制:利用时间继电器的滞后动作来完成时问上的顺序控制:时间继电器内部的机械结构易受环境温度和湿度变化的影响,造成定时的精度不高。

    (2)PLC控制:由半导体电路组成的定时器以及由晶体振荡器产生的时脉冲计时,定时精度高;使用者根据需要,定时值在程序中可设置,灵活性大,定时时间不受环境影响。

    控制速度

    (1)继电器控制:依靠机械触点的吸合动作来完成控制任务,工作频率低,工作速度慢。

    (2)PLC控制:采用程序指令控制半导体电路来实现控制,稳定、可靠,运行速度大大提高。

    灵活性和扩展性

    (1)继电器控制:系统安装后,受电气触点数目的有限性和连线复杂等原因的影响,系统今后的灵活性、扩展性很差。

    (2)PLC控制:具有专用的输入与输出模块;连线少,灵活性和扩展性好。

    计数功能

    (1)继电器控制:不具备计数的功能。

    (2)PLC控制:PLC内部有特定的,可实现对生产设备的步进控制。

    可靠性和可维护性

    (1)继电器控制:使用大量机械触点,触点在开闭时会产生电弧,造成损伤并伴有机械磨损,使用寿命短,运行可靠性差,不易维护。

    (2)PLC控制:采用微电子技术,内部的开关动作均由无触点的半导体电路来完成;体积小,寿命长,可靠性高,并且能够随时显示给操作人员,及时监视控制程序的执行状况,为现场调试和维护提供便利。

    早在上世纪60年代以前,主要的控制系统是由各种继电器组和组成,其中继电器组主要用来完成逻辑和数字量控制,而仪表则主要完成模拟量回路控制。

    60年代以前,汽车的基本上都是由继电器控制装置构成。当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新和安装。

    随着生产的发展,汽车型号更新周期愈来愈短,这样,继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装,十分费时、费工、费料,甚至阻碍了更新周期的缩短。为了改变这一现状,美国通用汽车公司在1969年公开招标,要求用新的控制装置取代继电器控制装置。

    并提出了著名的10项招标指标

    (1)编程方便现场可修改程序;

    (2)维修方便采用模块化结构;

    (3)可靠性高于继电器控制装置;

    (4)体积小于继电器控制装置;

    (5)数据可直接送入理计算机;

    (6)成本可与继电器控制装置竞争;

    (7)输入可以是交流115V;

    (8)输出为交流115V2A以上,能直接驱动电磁阀接触器等;

    (9)在扩展时原系统只要很小变更;

    (10)用户程序存储器容量至少能扩展到4K。

    这时候第一块8位CPU还差一年才诞生,所以DEC公司采用了一种独特的架构,这种架构后来派生出了位块处理器2901,很好地满足了汽车公司的要求,但这也导致了长达数十年PLC体系架构之争。

    这是因为PLC最开始的定位是位逻辑处理,如果采用一个通用的CPU去处理位操作是很麻烦和无效率的。如果有一个专用的处理器来处理则会变得快捷和可靠很多。从这种架构派生出来的新一代PLC专用CPU功能越来越强,已不光是简单的位块处理器,而是可以完整的解析梯形图程序,今天大多数的新一代中高档PLC都在采用专用的位块处理器。

    随着PLC技术的发展,单单的逻辑处理是远远不够的,所以现在大多数中高档的PLC都有两个CPU核,一个是通用处理器,一个是专用处理器(如矩形科技的V80和PPC11系列,其专用处理器单芯片内带梯形图专用处理器、运控处理单元、通信管理单元、I/O接口、扩展总线接口等,如图2所示)。

    当然新一代的位块处理器已远非当初的2901可以相比较,除了完成了梯形图指令的解析和逻辑指令的运算,并通过一系列的优化,使整个系统的稳定性、可靠性、实时性都大大的提升,所以这个位块处理器是中高档PLC中的核心器件,也是各大PLC厂商的核心技术。

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