在工控系統中我們可以利用可編程plc控制器用于執行邏輯操作、連續操作、定時、計數和算術運算的指令,并能夠控制各種類型的機器或生產過程,并可通過數字或模擬輸入輸出。PLC及相關外設的設計應遵循易于與工控系統集成、功能可擴展等原則。
目前,PLC在國內外鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保、文化娛樂等行業得到了廣泛的應用,其用途大致可分為以下幾類。
1.開關量邏輯控制
這是PLC最基礎、最廣泛的應用領域。它取代了傳統的繼電器電路,實現邏輯控制和順序控制。它不僅可以用于單設備控制,還可以用于多機群控和自動化生產線。如注塑機、印刷機、訂書機、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。
2.模擬控制
在工業生產過程中,有許多連續變化的量,如溫度、壓力、流量、液位、速度等,都是模擬量。為了使可編程控制器能夠處理模擬信號,必須實現模數轉換和模數轉換。PLC廠商都生產配套的A/D和D/A轉換模塊,使可編程控制器可以用于模擬控制。
3.運動控制
PLC可用于控制圓周運動或直線運動。從控制機構的配置來看,早期采用I/O模塊直接連接位置傳感器和執行器,但現在普遍采用專用的運動控制模塊。例如可以驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界各大PLC廠商的產品幾乎都具有運動控制功能,廣泛應用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。
4.過程控制
過程控制是指溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制。作為一臺工業控制計算機,PLC可以對各種控制算法進行編程,完成閉環控制。PID調節是一般閉環控制系統中廣泛使用的調節方法。大中型PLC都有PID模塊,目前很多小型PLC也有這個功能模塊。PID處理一般是運行一個專用的PID子程序。過程控制廣泛應用于冶金、化工、熱處理和鍋爐控制。
5.數據處理
現代PLC具有數學運算(包括矩陣運算、函數運算和邏輯運算)、數據傳輸、數據轉換、排序、查表、位運算等功能,可以完成數據的采集、分析和處理。這些數據可以與存儲在存儲器中的參考值進行比較,以完成某些控制操作,也可以通過使用通信功能傳輸到其他智能設備,或者打印并制成表格。數據處理一般用于大型控制系統,如無人柔性制造系統;它也可用于過程控制系統,如造紙、冶金和食品工業中的一些大型控制系統。
6.通信和網絡
通信包括PLC之間的通信和PLC與其他智能設備之間的通信。隨著計算機控制的發展,工廠自動化網絡發展迅速。所有的PLC廠商都非常重視PLC的通信功能,推出了自己的網絡系統。新生產的PLC有通訊接口,通訊非常方便。