PLC编程实用指南(第2版)
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0.7 PLC的应用

关键词:自动化、远程化、信息化、智能化

基于PLC固有的特点,PLC已得到广泛的应用。

0.7.1 PLC用于系统控制自动化

系统控制自动化是指不用或很少用人的干预,系统能自行工作、实现系统自身的功能。这是人们设计与使用系统所追求的目标,也越来越多的已变成了现实。而自动化则要通过有效的控制才能实现。这有效控制有顺序控制、过程控制及运动控制。

1.顺序控制

顺序控制是系统工作最基本的控制。也是离散生产过程最常用的控制。

顺序控制是PLC的初衷,也是PLC的强项。在顺序控制领域,至今还没有别的控制器能够取代。

2.过程控制

以前,过程控制多使用集散系统。而今使用PLC已是一个趋势。因为PLC价格低,在实施过程控制的同时,还可进行其他控制。再加上新的过程控制模块的开发,以及相关软件的推出,用PLC进行过程控制已变得很容易。所以,目前有的厂商PLC用于过程控制的产值份额,已超过用于顺序控制。

3.运动控制

PLC用于运动控制,价格低,在进行运动控制的同时,还可进行其他控制。再加上新的运动控制模块的开发,以及相关软件的推出,用PLC进行运动控制已变得很容易。所以,目前有的厂商PLC用于运动控制的产值份额与日俱增。在相当程度上,可以代替价格比其昂贵的数控系统。

0.7.2 PLC用于系统控制网络化

系统控制网络化是指对系统各个分布站点的行为及其效果实施检测与控制。它既是自动化发展的结果,也是一些现实系统,如不宜人们接近的系统,或像自来水公司这样,本来就是分布工作的系统,控制的需要。同时,网络化还可使控制故障不至于波及整个网络,因而可降低控制风险。

网络化的重要方面是远程化。其威力是无比的。这在战争中可看得很明显。已远程化的一方,对无远程化的一方来说,其结果是,我看得见你,而你看不见我,我能打到你,而你打不到我。这样的战争,已远程化的一方,怎么可能会打不胜呢?

网络化对提高控制效益也是重要的。如山东威海市自来水公司,用PLC对水资源进行远程化管理与控制,就可做到使该城市有限的水资源,得到了有效的利用,避免了浪费,保证了居民用水的基本需求。

实现了网络化可从系统的各个角落收集相关信息。可保证信息的完整。为信息的使用创造的前提。

网络化的基础在连网、通信技术。目前,PLC多已具备有这个技术,所以PLC用于系统工作网络化已是就便之举。

在系统控制网络化中,PLC处于关键的位置。下,它连接设备网,对现场设备实施控制,或从中采集数据。上,它连接信息网,可向上位机传送数据,或接受控制信息。中,还可连接控制网,与其他PLC交换数据。在此,PLC扮演着承上启下、左右贯通的重要角色。

总之,PLC可在系统控制网络化中发挥重要作用,而系统控制网络化也离不开PLC的具体参与。

0.7.3 PLC用于系统控制信息化

系统控制信息化是指,系统的行为与行为效果量(数字)化、检测,采集、处理、存储、显示与传送。一句话,信息化就是用数字表示系统的状态。数字地球、数字奥运,其含义也许与此雷同。

用PLC对已量化了的系统的行为与行为效果,进行检测,采集、处理、存储、显示与传送是很方便的。特别是数据采集,它的及时性、准确性及完整性,则是实现信息化的基础。

信息化目的是使系统透明,人们要了解什么,就可得到什么。法国施耐德公司提出透明工厂(transparent factory)的概念,也是便于人们对工厂信息方便了解。

有了信息化,可把工厂的生产过程自动化与生产的原料管理、产品销售结合,做到供、产、销无缝连接。进而实现按市场需求生产,按生产需要进料。这样的工厂,可运用零库存管理。工厂的资源、资金将得到充分利用,其效益当然会是很高的。

自动化与信息化结合,或说在信息化基础上的实现自动化,是当代自动化与传统自动化的重大区别。当然,当代自动化与传统自动化的另一区别是,在实现自动化的手段上,使用了信息技术。

0.7.4 PLC用于系统控制智能化

系统控制智能化是指,使系统具有一定的智力,能初始化系统,能记录、判断、应对非正常情况,或能对非正常情况的处理提供必要的信息。如能自整定系统工作参数、自调整系统工况、自调整工作模式、自诊断、自修复等。

随着系统自动化、远程化、信息化的推进,系统也越来越复杂。系统的使用、维护也变得越来越困难。这时,如果系统不是智能的,没有一定的智力,既不便于系统的使用,又难以发挥系统效能。极端地说,一个没有智能的复杂系统,出现故障,维修之难是可以想象的。所以,系统控制智能化是更好地实现系统控制自动化、网络化及信息化的要求,也是系统控制自动化、网络化及信息化技术进步的必然趋势。

用PLC实现系统控制智能化要做的工作还很多,要走的路程还很远。也可说这个任务或工作,目前仅仅是开始。相信随着PLC应用的普及与提高,这个目标是会实现的。

应指出的是,系统控制自动化、远程化、信息化及智能化是相对的,也是分层次的。因而也是发展、变化的。例如,自动化,多大范围实现自动化,一个设备,一个生产线,还是一个车间、工厂?网络化,拥有多少节点,覆盖多大地域?信息化,采集与传送信息可多可少,也是动态的。智能化,也有个怎么逐步推进的问题等。这些,只能是逐步发展与不断完善的。相信,随着PLC技术的进步,越来越完善地实现自动化、远程化、信息化及智能化的PLC控制的系统,是会越来越多的。