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PLC的五大控制功能
PLC的五大控制功能
PLC的五大控制功能
随着PLC技术的发展，PLC的应用已有了长足的发展：
PLC源于继电控制装置，其初衷就是替代继电器，，它的特长就是处理逻辑量。使用它，能够方便地对离散生产过程的顺序进行控制。
但是，PLC又基于电子计算机，实质上是一台工业现场用的微型计算机。它在处理逻辑量的同时，还可进行数字量、脉冲量处理与相当大容量的数据存贮,以及具有很强的联网通讯能力。凡普通计算机一般用于信息处理与控制方面能做到的，它几乎也都能作到。所以，当今的PLC不再是简单的继电控制的替代，不仅仅用于开关量的控制，仅局限在顺序控制领域派上用场。而且，它已涉足到了过程控制、运动控制、信息处理及通讯联网领域，即用于模拟量、运动量控制，用于信息处理,用于联网通讯。
当今PLC可用在那些控制上呢？具体地讲有五大控制功能:
顺序控制(开关量控制)
它的目的就是，根据有关开关量的当前与历史的输入状况，产生所要求的开关量输出，以使系统能按一定顺序工作。
学会用PLC去实现这个控制就得学会编写实现这个控制的程序。而这个控制程序设计方法基本上有两类:一是用逻辑处理方法，用组合或时序逻辑综合，进行输入、输出变换；另一是用工程方法设计，按不同要求输出控制命令。
逻辑处理方法比较严密，可设计出简练、高效的程序，但较难把握,要有相应的逻辑设计知识。而工程设计方法比较简明，好把握，但效率不是太高。不过，当今PLC的资源已足够丰富,效率已不是什么问题了。
工程设计可使用分散、集中或混合的算法实现控制。
集中原则(发布命令原则)：其控制命令是由集中控制器发出。这集中控制器就是PLC程序产生的顺序输出的命令。
集中原则控制比较简单，也好设计。但它没有反馈，前一个命令不被执行，后续的命令仍照发不误。
PLC的五大控制功能
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这种控制用的也很多，如音乐喷泉控制、十字路口红绿灯控制多是使用这个原则。
分散原则（反馈控制原则）：，分散控制发出命令的内容及时刻，则是由分散动作完成反馈信号决定。
分散控制的优点是，有反馈，若收不到反馈信号，后续的命令不会出现，可使所控制的系统能安全、可靠地工作。
混合原则：(发布命令与反馈控制原则)：分散与集中均有之。它发什么命令是集中控制的，而什么时候发命令，则是分散控制的，由反馈的条件满足与否确定。PLC的步进指令、移位指令为用这个原则进行设计提供了方便.
，使用的指令多些。
2．过程控制(模拟量控制）
一般讲，过程控制要用到模拟量。模拟量一般是指连续变化的量，如电流、电压、温度、压力等物理量。而这个模拟量要能被PLC处理，必须离散化、，还要锁存并转换为模拟输出。为此，要配置A/D模块，使模拟量离散化、数字化；及D/A模块，使数字量锁存并模拟化。
PLC进行过程控制的目的是根据有关模拟量的输入状况，产生所要求的模
拟量输出,以使系统能要求工作。
过程控制的类型很多。主要有两类:闭环，开环。
闭环控制:传感器监测调节量，并传送给A/D模块。后者使其离散化、数字化。PLC程序再参考要求值，对其进行处理，进而经D/A模块、执行器作用到被控对象上。，即可达到控制的目的。这是它的最大优点。
开环控制：传感器监测扰动量，PLC程序依扰动量与调节量间的关系产生控制量，进而再通过摸出模块、执行器作用到被控对象上。其目的是在干扰量作用于系统的同时,这个控制量也作用于该系统，以克服干扰对系统的不利影响. 如果能弄清干扰对系统的影响规律，可作到系统的误差为零。但系统的干扰因素往往较多，要弄清是很不易的。这也是它用得不多的原因。
PLC的五大控制功能
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在生产中，有时要求若干变量间保持一定的比例关系,如煤气加热炉，就要求煤气与空气要有合适的比例,即空燃比。比例调节器就是要保证在煤气变化的同时，、闭环及多变量比值等。
过程控制用中还有均匀控制。目的是保证，前后设备间的物料流动能得以平衡，以达到均匀生产的目的.
还有分程控制，，都能实现合适的控制。
此外，还有一些高级控制,如模糊控制、专家控制、最优控制、自适应控制、自学习控制、预测控制及复合控制。等等。
由于PLC已经具有较强的计算能力，所以,一般讲，只要有合适的算法，以上讲的多数控制总是可以实现的。可以这么说，过程控制的程序设计,与其说是取决于设计者对PLC的了解,不如说是取决于设计者对自控知识的掌握。
PLC用于过程控制，，其价格比用别的要低，而且,用它时，在进行模拟量控制的同时,还可很方便的进行其它控制。再加上各种过程控制模块的开发与应用，以及相关软件的推出及使用,用PLC进行种种过程控制已变得很容易，其编程也很简便。所以，目前有的厂家PLC用于模拟量控制的份额，，即P（PROGRAMMABLE）P(PROCESS）C（CONTROLLER），可编程过程控制器，为PLC用于规模较大过程控制提供了可能。
运动控制（脉冲量控制）
主要指，对工作对象的位置、速度及加速度所作的控制。可以是单坐标即
控制对象作直线运动；也可是多坐标的，控制对象的平面、立体，以至于角度变换等运动。有时,还可控制多个对象，而这些对象间的运动可能还要有协调。
凡机械总是要运动的，所以,运动控制是任何机械所不可缺少的。简单的运动可使用开关量处理。如部件运动的起、停控制，方向控制等。但复杂、精确的运动的控制则要使用脉冲量。脉冲量也是开关量，只是它的取值总是在0（低电平）、1（高电平）之间不断地交替变化着。脉冲量可把对象的位移与脉冲数对应，如每脉冲控制的位移量很小,其控制的运动精度将很高。
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上个世纪50年代诞生于美国的数控技术，简称数控（NC）,，已发展到非常完善的境地,已是成为当今自动化技术的一个重要支柱.
PLC也已具备处理脉冲量的能力。PLC有脉冲信号输入点或模块，可接收脉冲量输入（PI)。PLC有脉冲信号输出点或模块，可输出脉冲量（PO）。有了处理PI / PO这两种功能，加上PLC已有数据处理及运算能力,完全可以依NC的原理进行运动控制。
PLC运动控制可用闭环，也可用开环.
闭环控制：不断地得知反映控制对象状态的脉冲量，并按要求确定控制输出。这输出可能是开关量出（DO）、模拟量出（AO）或脉冲量出（PO）。用这些输出,使控制对象始终保持所希望的状态.
开环控制：按控制要求有步骤地在相应输出口，输出一定频率、一定数量的脉冲,也称为（数字）(一个输出点)的，也有多个坐标（多个输出点）的。在多个坐标中，有坐标控制不相关的，也有相关的。后者可使两个坐标的运动协调，以作到按一定轨迹运动.
开环控制较简单，而且，（NC)技术用的控制机部分多是这个控制.
但是，用PLC实现这个控制,其价格比用NC要低得多。而且,它在进行运动控制的同时，还可进行其它控制。再加上PLC各种运动控制模块的开发与应用,以及相关软件的推出及使用，用PLC进行种种运动控制已变得很容易,其编程也可使用NC语言，很简便。
近年,还出现了专门用于运动控制的PLC，即P（PROGRAMMABLE）M（MOTION)C（CONTROLLER)，可编程运动控制器，简称PMC。又为PLC用于精度更高、运动行程更大、控制的坐标更多、操作更方便的运动控制提供了很好的平台。所以，用PLC进行运动控制，在相当程度上，可以代替价格比其昂贵的数控系统。
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信息控制
也称数据处理，是指数据采集、存储、检索、变换、传输及数表处理等.
随着技术的发展，PLC不仅可用作系统的工作控制，还可用作系统的信息控制。
PLC用于信息控制有两种:专用、兼用.
专用：PLC只用作采集、处理、存贮及传送数据。
这样例子很多，如沈阳华闰啤酒厂,就专用OMRON C200H机，进行灌装生产线的信息控制。对灌装生产过的啤酒产量数据（各班次从管道流入的啤酒重量（用流量计检测）、空箱数、空瓶数、装酒瓶数、装箱数）、啤酒质量数据（各班次加温消毒是否超温或欠温的有关纪录）、生产工作数据（各班次生产线何时开工、停工，含中间开、停工，有关纪录）进行采集、处理、，当计算机与其通讯时，还可将其传送给计算机，再由计算机作进一步处理、存储、报表打印及显示。
兼用：在PLC实施控制的同时，也可实施信息控制。
这样例子也很多，再如啤酒生产，在糖化后，酒浆要送入发酵罐,进行发酵。一般要经近30天的发酵,,酒浆会发热。为此，要用干冰冷却。而温度太低，也不行。发酵过程将无法实现。所以，这个发酵过程,要进行温度控制。其要求是，温度要按时间逐步下降。不同品牌的啤酒，有不同的温度下降曲线。而且，这还是厂家的秘密与专利。为此,用PLC控制发酵温度。同时还用同一PLC进行温度数据的实时采集及记录。，也有记录可查。
PLC用作信息控制,或兼做信息控制，既是PLC应用的一个重要方面,又是信息化的基础。显然，如果没有PLC采集、记录这些原始数据，信息化可能吗？
远程控制
是指，对系统的远程部分的行为及其效果实施检测与控制。PLC有多种通
讯接口，有很强的联网、通讯能力，并不断有新的联网的模块与结构推出。所以，PLC远程控制是很
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方便的。
PLC与PLC可组成控制网。可通讯,交换数据，相互操作。参与通讯的PLC可多达几十、几百个。网与网还可互联。这样，参与通讯的PLC则更多，以至于不受限制。
PLC与智能传感器、智能执行装置（如变频器），也可联成设备网。也可通讯，交换数据，，系统范围面可大到几十、几百公里或更大。这种远程控制，既提高了控制能力,又简化了硬件接线及维护.
PLC与可编程终端也可联网、通讯。PLC的数据可在它上面显示，也可通过它向PLC写数据，使它成为人们操作PLC的界面。
PLC可与计算机通讯，加进信息网。利用计算机具有强大的信息处理及信息显示功能，可实现计算机对控制系统的监控与数据采集SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）。同时,还可用计算机进行PLC编程、监控及管理。
PLC还有以太网模块，可用其使PLC加入互联网。也可设置自己的网址与网页。有这样PLC控制的工厂，有的称之为透明工厂（Transparent Factory）。在地球上任何可上网的计算机,只要权限允许，就可直接对其进行访问。
远程控制对提高控制效益也是明显的。如山东威海市自来水公司,用PLC对水资源进行远程管理与控制，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。
总之，远程控制也已是PLC应用的重要方面。
以上介绍的五大控制，头三个是为了使不同的系统都能实现自动化。信息控制是为了实现信息化，其目的是使自动化能建立在信息化的基础上，实现管理与控制结合,进而做到供、产、销无缝连接,确保自动化效益。
,保证信息完整，为信息的全面使用提供方便；又为自动化的扩展，能从局部的设备级，发展到全局的生产线级，车间级，以至于工厂级、地域级，建立自动化工厂、数字化城市，提供可能。显然，这种大规模、大范围的自动化、信息化,将具有更大威力及得到更大的效益.
PLC的五大控制功能
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然而,随着这样自动化、信息化及远程化的推进，系统将越来越复杂。为此，还必须对这些控制进行控制。否则，一旦情况变化，或出现故障，而又不能及时应对，所有这些控制带来的效益将化为乌有。
恰恰是PLC,，又有很多自诊断功能。充分利用PLC这两个优势,使PLC在实施上述控制时,具有一定的自适应、自诊断的能力,在实现自动化、信息化及远程化之后，再实现智能化，.
当然，可完成这么多控制手段不仅是PLC，但是,PLC成为其中的主角已是公认的趋势。