PLC的外设很丰富,编程器种类很多,用起来都较方便,还有数据监控器,可监控PLC的工作。使用PLC的软件也很多,不仅可用类似于继电电路设计的梯形图语言,有的还可用BASIC语言、C语言,以至于自然语言。这些也为PLC编程提供了方便。
dcs和plc的设计原理区别较大,plc是由继电器控制原理发展起来的,它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令;并通过数字输入和输出操作,来控
制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求,并事先存入plc的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行,以完成工艺流程要求的操作。plc的cpu内有指示程序步存储地址的程序计数器,在程序运行过程中,执行一步该计数器自动加1,程序从起始步(步序号为零)起依次执行到较终步(通常为end指令),然后再返回起始步循环运算。plc每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的plc,循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。程序计数器这样的循环操作,这是dcs所没有的。这也是使plc的冗余不如dcs的原因。dcs是在运算放大器的基础上得以发展的。把所有的函数和过程变量之间的关系都做成功能块(有的dcs系统称为膨化块)。dcs和plc的表现的主要差别是在开关量的逻辑解算和模拟量的运算上,即使后来两者相互有些渗透,但是还是有区别。80年代以后,plc除逻辑运算外,控制回路用的算已经大大加强,但 plc用梯形图编程,模拟量的运算在编程时不太直观,编程比较麻烦。但在解算逻辑方面,表现出快速的优点,在微秒量级,解算1k逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理,16位(也有32位的)为一个模拟量。而dcs把所有输入都当成模拟量,1位就是开关量。解算一个逻辑是在几百微秒至几毫秒量级。对于plc解算一个pid运算在几十毫秒,这与dcs的运算时间不相上下。
(5)改用方便:PLC用于某设备,若这个设备不再使用了,其所用的PLC还可给别的设备使用,只要改编一下程序,就可办到。如果原设备与新设备差别较大,它的一些模块还可重用。
①硬件措施有:
屏蔽:对电源变压器、CPU编程器等主要部件,采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽,以防外界干扰。
滤波:对供电系统及输入/输出线路采用多种形式的滤波,如LC式π型滤波网络,以消除高频干扰和削弱各种模块之间的相互影响。
电源的调整与保护:对微处理器这个核心部件所需的+5V电源,采用多级滤波,并用集成电压调整器进行调整,以适应交流电网的波动和过电压、欠电压影响。
隔离:在微处理器与输入/输出电路之间,采用光电隔离,有效地隔离输入/输出间电的联系,减少故障和误动作的可能。
联锁:所有输出模块都受开门信号控制,而这个信号只在规定的各种条件都满足时才有效,这样就有效地防止了产生不正常输出的可能性。
采用模块式结构:这种结构有助于故障情况下短时修复。
设置环境检测和诊断电路:这种分电路与软件配合,可以实现灵活保护与故障指示等功能。
(3)控制程序可变,具有很好的柔性
在生产工艺流程改变或生产线设备更新的情况下,不必改变PLC的硬设备,只要改变程序就可以满足要求。所以PLC取代继电器控制,而且具有继电器所不具备的无可比拟的优点。因此PLC除应用于单机控制外,在柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS),以至工厂自动化(FA)中也被大量采用。
(4)功能完善
现代PLC具有数字和模拟量输入输出、逻辑和算术运算、定时、计数、顺序控制、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录和显示功能,使用设备水平大提高。
②软件措施有:
故障检测:软件定期地检测外界环境,对诸如掉电、强干扰信号等情况能及时进行处理。
信息保护和恢复:对偶发性故障只要故障条件出现时,不破坏PLC内部的信息,一旦故障条件消失,就可恢复正常,继续原来的工作。
设置了警戒时钟WDT:如果程序每循环执行时间**过了WDT规定时间,预示了程序进入死循环,立即报警。
加强对程序的检查和检验:一旦程序有错,立即报警并停止执行。
对程序及动态数据进行电池后备:停电后,利用后备电池供电,有关状态及信息就不会因此而丢失。
这样,PLC的可靠性、抗干扰能力大大提高。例如美国通用电气公司制成的PC控制模块平均无故障率可达1千万小时之多,组成系统后的平均无故障率可达4至5千万小时。