PLC在模擬量閉環(huán)控制中的原理和優(yōu)勢(shì)

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯PLC在模擬量閉環(huán)控制中的原理和優(yōu)勢(shì) plc雖然是在開關(guān)量掌握的基礎(chǔ)上進(jìn)展起來(lái)的工業(yè)掌握裝置，但為了適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)掌握系統(tǒng)的需要，其功能在不斷增加，其次代PLC就能實(shí)現(xiàn)模擬量掌握。當(dāng)今第四代PLC已增加了很多模擬量處理的功能，完全能勝任各種較為簡(jiǎn)單的模擬掌握，除具有較強(qiáng)的PID掌握外，還具有各種各樣專用的過(guò)程掌握模塊等。近年來(lái)PLC在模擬量掌握系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，已勝利地應(yīng)用于冶金、化工、機(jī)械等行業(yè)的模擬量掌握系統(tǒng)中。 一、PLC模擬量閉環(huán)掌握系統(tǒng)的基本原理 輸入信號(hào)和輸出信號(hào)均為模擬量的掌握系統(tǒng)稱為模擬量掌握系統(tǒng)。過(guò)程掌握系統(tǒng)是指被掌握量為溫度、壓力、

2、流量、液位、成份等這一類慢連續(xù)變化的模擬量掌握系統(tǒng)。 如圖所示為典型的模擬量閉環(huán)掌握系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖中，虛線部分可由PLC的基本單元加上模擬量輸入/輸出擴(kuò)展單元來(lái)?yè)?dān)當(dāng)。即由PLC自動(dòng)采樣來(lái)自檢測(cè)元件或變送器的模擬輸入信號(hào)，同時(shí)將采樣的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，存在指定的數(shù)據(jù)寄存器中，經(jīng)過(guò)PLC運(yùn)算處理后輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)去執(zhí)行。 圖 典型模擬量閉環(huán)掌握系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 因此，要將PLC應(yīng)用于模擬量閉環(huán)掌握系統(tǒng)中，首先要求PLC必需具有A/D和D/A轉(zhuǎn)換功能，能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的模擬量信號(hào)與PLC內(nèi)部的數(shù)字量信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換；其次PLC必需具有數(shù)據(jù)處理力量，特殊是應(yīng)具有較強(qiáng)的算術(shù)運(yùn)算功能，能依據(jù)掌握算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以實(shí)

3、現(xiàn)掌握目的；同時(shí)還要求PLC有較高的運(yùn)行速度和較大的用戶程序存儲(chǔ)容量?，F(xiàn)在的PLC一般都有A/D和D/A模塊，很多PLC還設(shè)有PID功能指令，在大、中型PLC中還配有特地的PID過(guò)程掌握模塊。 二、PLC與其它模擬量掌握裝置的比較 傳統(tǒng)的模擬量掌握系統(tǒng)主要采納電動(dòng)組合儀表，常用的有DDZ-型和DDZ-型儀表。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、價(jià)格廉價(jià)，但體積大、功耗大、安裝簡(jiǎn)單、通用性和敏捷性較差、掌握精度和穩(wěn)定性較差。另外，其掌握運(yùn)算功能簡(jiǎn)潔，不能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的過(guò)程掌握。隨著電子技術(shù)的進(jìn)展，新型的過(guò)程掌握計(jì)算機(jī)不斷涌現(xiàn)，較為流行的有工業(yè)掌握計(jì)算機(jī)（IPC）、可編程調(diào)整器（PSC）、集散掌握系統(tǒng)（dcs）。 1.

4、 PLC與PSC 可編程調(diào)整器（PSC）是在DDZ-型儀表的基礎(chǔ)上，采納微處理器技術(shù)進(jìn)展起來(lái)的第四代儀表。它的強(qiáng)大功能、敏捷性、牢靠性、掌握精度、數(shù)字通訊力量是傳統(tǒng)的電動(dòng)組合儀表無(wú)法比擬的。PSC與PLC都是智能化的工業(yè)裝置，各有特色。PLC以開關(guān)量掌握為主，模擬量掌握為輔；而PSC則以閉環(huán)模擬量掌握為主，開關(guān)量掌握為輔，并能進(jìn)行顯示、報(bào)警和手動(dòng)操作。因此，在模擬量掌握系統(tǒng)中采納PSC更適合于各種過(guò)程掌握的要求。而PLC的牢靠性、敏捷性、強(qiáng)大的開關(guān)量掌握力量和通訊聯(lián)網(wǎng)力量，在模擬量掌握上也富有特色。特殊在開關(guān)量、模擬量混合掌握系統(tǒng)中更顯示出其獨(dú)特的優(yōu)越性。 2. PLC與DCS 集散掌握系統(tǒng)（

5、DCS）是1975年問(wèn)世的，它的是3C（computer、communications、control）技術(shù)的產(chǎn)物，它將挨次掌握裝置、數(shù)據(jù)采集裝置、過(guò)程掌握的模擬量?jī)x表、過(guò)程監(jiān)控裝置有機(jī)地結(jié)合在一起，產(chǎn)生了滿意各種不同要求的DCS。而今日的PLC加強(qiáng)了模擬量掌握功能，多數(shù)配備了各種智能模塊，具有了PID調(diào)整功能和構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)、組成分級(jí)掌握的功能，也實(shí)現(xiàn)了DCS所能完成的功能。到目前為止，PLC與DCS的進(jìn)展越來(lái)越近。就進(jìn)展趨勢(shì)來(lái)看，掌握系統(tǒng)將綜合PLC和DCS各自的優(yōu)勢(shì)，并把兩者有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，形成一種新型的全分布式計(jì)算機(jī)掌握系統(tǒng)。 3. PLC與IPC 工業(yè)掌握計(jì)算機(jī)（IPC）是由通用微機(jī)的推廣應(yīng)用而進(jìn)展起來(lái)的，其硬件結(jié)構(gòu)和總線的標(biāo)準(zhǔn)化程度高，品種兼容性強(qiáng)，軟件資源豐富，特殊是有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持，在要求實(shí)時(shí)性強(qiáng)、系統(tǒng)模型簡(jiǎn)單的領(lǐng)域占有優(yōu)勢(shì)。而PLC的標(biāo)準(zhǔn)化程度較差，產(chǎn)品不能兼容，故開發(fā)較為困難。但PLC的梯形