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回顾可编程序逻辑控制器(plc)的应用

摘要

随着自动化的需求显著增加,控制系统要求易编程、灵活、可靠、完整和价格合理。本文就可编程序逻辑控制器(PLC)在我们当前的市场的应用进行了探讨。 调查了plc就能源研究、工程研究、工业控制和植物监测方面的应用进行了综述。 制度确实有自己的局限性,但发现表明plc比限制更有优势。 本文得出结论:PLC可用于任何应用，无论是简单还是复杂的控制系统。

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关键字：PLC; 能源系统; 工业控制; 监控

目录

1 介绍 1

2个人电脑(PC)和PLC 3

3 PLC的硬件 6

3.1架总成 6

3.2电力供应 7

3.3编程设备/设备/终端 7

3.4输入/输出部分 9

3.4.1输入模块 9

3.4.2输出模块 9

3.4.3离散I / O模块 11

3.4.4模拟I / O模块 11

3.4.5特殊的I / O模块 12

3.5中央处理单元(CPU) 12

4 PLC编程 13

5其他可编程设备 15

5.1控制模式 15

5.2可编程设备 16

6 PLC应用程序 17

6.1水和废水管理控制 17

6.2能源研究 19

6.2.1 Sun-tracking系统 19

6.2.2风能 20

6.2.3光伏应用 20

6.2.4加热、通风和空调(HVAC)控制 21

6.3研究,培训和教育 21

6.4制造业 23

6.5植物控制和监测和其他应用程序 31

7 PLC的优点和局限性 38

7.1 PLC的优势 38

7.2 PLC的缺点 39

8结论 40

致谢 41

参考文献（见原件） 41

1介绍

可编程序逻辑控制器(PLC)是基于计算机的、固态、单处理器的设备，模拟PLC梯形图[1]能够控制许多类型的工业设备和整个自动化系统[2]的行为。 PLC通常是工业自动化系统的一个主要部分[3]。 他们非常有效和可靠的应用领域，涉及到时序控制和同步的生产流程和辅助原件制造、化学和工艺行业[4，5]。 除了使用PLC的技术优势,它也降低了价格和复杂的控制系统[5-7]。 如今,大多数用来执行系统的逻辑元素被plc代替[8]。

因为编程主要是实现逻辑和开关操作，所以使用的术语叫逻辑。 输入设备,如交换机。输出设备,如汽车。被控制设备连接到PLC控制器,然后控制器监视示器的输入和输出的过程[9]。最初PLC作为一个硬连线继电器和计时器逻辑控制系统被设计(硬连接意味着所有的组件都是手动连接导线)。 PLC由两部分组成即PLC硬件和编程。有关硬件和编程的细节分别在3和4讨论。

1960年代末[2，10-13]，PLC中首次在汽车工业中使用,其自动化设备主要是由离散的控制电路组成的机电继电器和线圈电路的板。 通用汽车(General Motors)开发了可编程序控制器的规格,以及可以取代硬连接继电器的电路 [2,11,12]。最激进的想法,是基于中继原理图，实现一种与输入(限位开关、按钮等)由继电器触点,和输出(螺线管,电动机初学者,灯,等等)由继电器线圈[12]组成的编程语言。图1(a)显示了一个通过按钮可以扩展或收回的简单液压缸。如果液压泵运行，其行程是由限位开关设置开放,螺线管只操作。图1(b)是由计算机程序和所需要的继电器电路控制的气缸。 这些程序看起来像梯子上的横档,并因此被称为“梯形图。”

图1一个简单的PLC应用程序

(a)由PLC控制的液压缸;(b)由梯形图程序控制的气缸[12]

在1960年代中期,通用汽车公司的一个部门Hydramatic,设想电脑可以用来设计逻辑功能然后由继电器[2]执行。工程团队写了拟议的计算设备的功能的列表。通用汽车公司发起的计算发展设备规格能动的某些设计标准，包括︰

bull;设备必须耐用,以便遇到一个在严酷的环境下(脏空气、湿度、振动、电噪音等)中运行的工厂

bull;它必须提供灵活性的方案，可以快速、轻松地通过软件更改实现电路修改

bull;它必须设计使用梯形图编程语言

bull;它必须允许有终止现的输入/输出的终端控制器。

通用汽车征求这个列表的规范时，感兴趣的公司开发一种设备,实现了设计要求。迪克莫理在1968年1月1日创造了第一个可编程控制器[14]。 当他的公司,古尔德莫迪康公司研发了第一批PLC [2,11,14],第一批模型安装在旧的通用汽车公司和在宾夕法尼亚州的兰迪斯公司兰迪斯。 第一批PLC是大型并且昂贵的。 他们只能够通断控制数量,这限制他们对应用程序所需操作能力。

创新、微处理器技术和软件编程技术已经改善，增加了更多的特性和功能的PLC。这种改进使PLC能执行更复杂的运动和过程控制应用程序,以及拥有更快的速度。

目前,十几个生产厂家生产的PLC，表1。大多数的这些公司会改变几种模型的大小、成本和复杂程度，以满足特定应用程序的需要。

表 1

2个人电脑(PC)和PLC

可编程序逻辑控制器的原始设计被称为PLC或PC[14]。 缩写没有造成混淆不清,直到成为广泛使用的个人电脑也采用了PC缩写。为了避免混淆,可编程序控制器行业添加标题中的词逻辑,产生新的可编程序逻辑控制器,PLC。

现代的PLC是基于计算机的设备，旨在控制过程[1，15]。它设计来自状态的过程中，一些执行器，能够改变它的状态监控的传感器的信息。尽管PLC和个人电脑(PC)都是电脑,但还有一些显著的差异[1

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