PLC的特点与应用领域

一、PLC可编程控制器实验装置PLC的特点
PLC技术之所以高速发展，除了工业自动化的客观需要外，主要是因为它具有许多独特的优点。它较好地解决了工业领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。主要有以下特点：
1．可靠性高、抗干扰能力强
可靠性高、抗干扰能力强是PLC最重要的特点之一。PLC的平均无故障时间可达几十万个小时，之所以有这么高的可靠性，是由于它采用了一系列的硬件和软件的抗干扰措施：
（1）硬件方面 I/O通道采用光电隔离，有效地抑制了外部干扰源对PLC的影响；对供电电源及线路采用多种形式的滤波，从而消除或抑制了高频干扰；对CPU等重要部件采用良好的导电、导磁材料进行屏蔽，以减少空间电磁干扰；对有些模块设置了联锁保护、自诊断电路等。
（2）软件方面 PLC采用扫描工作方式，减少了由于外界环境干扰引起故障；在PLC系统程序中设有故障检测和自诊断程序，能对系统硬件电路等故障实现检测和判断；当由外界干扰引起故障时，能立即将当前重要信息加以封存，禁止任何不稳定的读写操作，一旦外界环境正常后，便可恢复到故障发生前的状态，继续原来的工作。
2．编程简单、使用方便
目前，大多数PLC采用的编程语言是梯形图语言，它是一种面向生产、面向用户的编程语言。梯形图与电器控制线路图相似，形象、直观，不需要掌握计算机知识，很容易让广大工程技术人员掌握。当生产流程需要改变时，可以现场改变程序，使用方便、灵活。同时，PLC编程器的操作和使用也很简单。这也是PLC获得普及和推广的主要原因之一。
许多PLC还针对具体问题，设计了各种专用编程指令及编程方法，进一步简化了编程。
3．功能完善、通用性强
现代PLC不仅具有逻辑运算、定时、计数、顺序控制等功能，而且还具有A/D和D/A转换、数值运算、数据处理、PID控制、通信联网以等许多功能。同时，由于PLC产品的系列化、模块化，有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，可以组成满足各种要求的控制系统。
4．设计安装简单、维护方便
由于PLC用软件代替了传统电气控制系统的硬件，控制柜的设计、安装接线工作量大为减少。PLC的用户程序大部分可在实验室进行模拟调试，缩短了应用设计和调试周期。在维修方面，由于PLC的故障率极低，维修工作量很小；而且PLC具有很强的自诊断功能，如果出现故障，可根据PLC上指示或编程器上提供的故障信息，迅速查明原因，维修极为方便。
5．体积小、重量轻、能耗低
由于PLC采用了集成电路，其结构紧凑、体积小、能耗低，因而是实现机电一体化的理想控制设备。
二、PLC的应用领域
目前，在国内外PLC已广泛应用冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保及文化娱乐等各行各业，随着PLC性能价格比的不断提高，其应用领域不断扩大。从应用类型看，PLC的应用大致可归纳为以下几个方面：
1.开关量逻辑控制
利用PLC最基本的逻辑运算、定时、计数等功能实现逻辑控制，可以取代传统的继电器控制，用于单机控制、多机群控制、生产自动线控制等，例如：机床、注塑机、印刷机械、装配生产线、电镀流水线及电梯的控制等。这是PLC最基本的应用，也是PLC最广泛的应用领域。
2.运动控制
大多数PLC都有拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。这一功能广泛用于各种机械设备，如对各种机床、装配机械、机器人等进行运动控制。
3.过程控制
大、中型PLC都具有多路模拟量I/O模块和PID控制功能，有的小型PLC也具有模拟量输入输出。所以PLC可实现模拟量控制，而且具有PID控制功能的PLC可构成闭环控制，用于过程控制。这一功能已广泛用于锅炉、反应堆、水处理、酿酒以及闭环位置控制和速度控制等方面。
4.数据处理
现代的PLC都具有数学运算、数据传送、转换、排序和查表等功能，可进行数据的采集、分析和处理，同时可通过通信接口将这些数据传送给其它智能装置，如计算机数值控制（CNC）设备，进行处理。
5.通信联网
PLC的通信包括PLC与PLC、PLC与上位计算机、PLC与其它智能设备之间的通信，PLC系统与通用计算机可直接或通过通信处理单元、通信转换单元相连构成网络，以实现信息的交换，并可构成“集中管理、分散控制”的多级分布式控制系统，满足工厂自动化（FA）系统发展的需要。
三、PLC可编程控制器实验装置运用于介绍

一）、产品概述：

本装置是专为职业院校及中职学校开设的可编程控制器技术及其应用等课程实验配套设计的，集PLC编程控制器及单片机控制的实验挂箱于一体，综合性强、功能齐全。可完成单片机、PLC编程控制器技术课程的相关教学实训，是大中院校及中职理想的实验设备。
二）、PLC可编程控制器实验装置特点
1、装置采用组件多结构更换实验模块便捷，如需扩展功能或开发新实验，只需添加实验挂箱即可，永不淘汰。
2、双口接线法 PLC主机与实验挂箱之间的连接即可采用自锁紧接插线单线逐点连接，以提高动手动脑能力，加深了解PLC的结构功能，又可通过排线一次性连接，以提高实验连接速度，与单一连接法相比具有绝对优越性。
3、实验对象形像逼真，接近工业现场的实际应用，通过本实验装置的训练，学生很快就能适应现场的工作。
4、采用三菱FX系列可编程控制器，功能强大，性能优越，采用模块化设计，组合灵活。
5、组态棒图教学采用MCGS工控组态软件，所有实验都已编辑出形象直观、动感强、教学效果好的组态棒图，进行实验动态跟踪教学。
三）、设备构成
1、PLC可编程控制器实验台：提供三相电源，直流稳压电源及安全保护装置
2、PLC可编程控制器实验装置(挂箱规格：40×24×6 cm³)：
（1）PLC001 交通信号灯PLC自动控制实验挂箱
（2）PLC002 搅拌器的PLC自动控制实验挂箱
（3）PLC003 LED数码管显示PLC自动控制实验挂箱（实物）
（4）PLC004 四层电梯的PLC自动控制实验挂箱（实物）
（5）PLC005 加工中心刀具库选择控制实验挂箱（实物）
（6）PLC006 艺术彩灯造型的PLC控制实验挂箱
（7）PLC007 电机的自动控制实验挂箱（实物）
（8）PLC008 步进电机的PLC控制实验挂箱（实物）
（9）PLC009 模拟电视发射塔实验挂箱
（10）PLC010 自动送料装车系统实验挂箱
（11）PLC011 自动售货机实验挂箱
（12）PLC012 自动成型系统实验挂箱
（13）PLC013 水塔自动供水系统实验挂箱
（14）PLC014 邮件自动分拣系统实验挂箱
（15）PLC015 自动洗衣机系统实验挂箱
（16）PLC016 电镀系统实验挂箱
（17）PLC017 继电器控制实验挂箱（一）
（18）三相鼠笼电动机 380V Y /△接法
（19）基础实验挂箱
3、PLC可编程控制器操作桌
4、编程应用软件
5、仿真教学软件
6、工控组态软件
7、PLC可编程控制器（接口都已引到面板）及转接通迅电缆。
8、电脑或手持编程器（用户自备或代购）
四）、技术性能
1、输入电源：三相四线电源，输入时指示灯亮。
2、电源输出：有漏电型保护器、过载、短路保护装置。
A．三相四线380V输出，由三只电压表指示输出电压
B．～220V通过安全插座输出
C．+24V/2A直流稳压输出（数显）
D．+5V/1A直流稳压输出（数显）
E．±12V/1A直流稳压输出（根据装置需求而定）
3、PLC可编程控制器：
品牌、型号：三菱FX1N-40mR（输入24点，输出16点），也可选择西门子、欧姆龙，价格另议。
4、重量：100Kg
5、外形尺寸：160×75×150 cm³
五）、基本实验项目：
1．与、或、非逻辑功能实验
2．定时器、计数器功能实验
3．跳转、分支功能实验
4．移位寄存器实验
5．数据处理功能实验
6．微分、位操作实验
7．交通信号灯PLC自动控制实验
8．搅拌器的PLC自动控制实验
9．LED数码官显示PLC自动控制实验（实物）
10．四层电梯的PLC自动控制实验（实物）
11．加工中心刀具库选择控制实验（实物）
12．艺术彩灯造型的PLC控制实验
13．电机的自动控制实验（实物）
14．步进电机的PLC控制（实物）
15．模拟电视发射塔实验实验
16．自动送料装车系统控制实验
17．自动售货机实验
18．自动成型实验
19．水塔自动供水控制系统实验
20．邮件自动分拣实验
21．自动洗衣机控制系统模拟实验
22．电镀过程控制实验
23．三相鼠笼式异步电动机点动和自锁PLC控制(实物)
24．三相鼠笼式异步电动机联动正反转PLC控制(实物)
25．三相鼠笼式异步电动机带延时正反转PLC控制(实物)
26．三相鼠笼式异步电动机Y/△转换起动PLC控制(实物)
27．MCGS组态棒图实验教学,利用已编辑好组态棒图,对以上任何实验进行动态跟踪教学实验
28．针对实验项目的具体要求，学生自行编辑组态棒图进行实验。

PLC的特点与应用领域

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