VOCs治理系統(tǒng)中,基本都選擇以PLC來作為整個系統(tǒng)的核心控制器,同時配備相應(yīng)的觸摸屏用來監(jiān)視系統(tǒng)的運行情況和對系統(tǒng)進行相關(guān)操作。比如我們常說的RTO系統(tǒng)所采用的核心控制器,一般多為西門子S7系列PLC。其實常用的工業(yè)控制系統(tǒng)有很多(除PLC外還有FCS、DCS等),但相比于其他控制系統(tǒng),PLC可靠性高,抗干擾能力強;配套齊全,功能完善,適用性強;維護工作量小,維修方便;下面我們來介紹下,作為一個合格的VOCs治理技術(shù)咖,需要了解一下PLC哪些基本信息,如下:
一、PLC的定義與分類
PLC是以微處理器為基礎(chǔ),綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù),用面向控制過程面向用戶的“自然語言”編程,適應(yīng)工業(yè)環(huán)境,簡單易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工業(yè)控制裝置。
PLC是在繼電器順序控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的以微處理器為核心的通用自動控制裝置。
1.PLC的定義
可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。
它采用了可編程序的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令,并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。
可編程序控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備,都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴充其功能的原則設(shè)計。
2.PLC的分類
PLC產(chǎn)品種類繁多,其規(guī)格和性能也各不相同。對于PLC,通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同、功能的差異和I/O點數(shù)的多少等進行大致分類。
2.1.按結(jié)構(gòu)形式分類
根據(jù)PLC的結(jié)構(gòu)形式,可將PLC分為整體式和模塊式兩類。
二、PLC的功能及應(yīng)用領(lǐng)域
PLC是綜合繼電器接觸器控制的優(yōu)點及計算機靈活、方便的優(yōu)點而設(shè)計制造和發(fā)展的,這就使PLC具有許多其他控制器所無法相比的特點。
1.PLC的功能
PLC是以微處理器為核心,綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置,具有可靠性高、體積小、功能強、程序設(shè)計簡單、靈活通用及維護方便等一系列的優(yōu)點,因而在冶金、能源、化工、交通、電力等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用,成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱(PLC、機器人和CAD/CAM)之一。根據(jù)PLC的特點,可以將其功能形式歸納為以下幾種類型。
(1)開關(guān)量邏輯控制
PLC具有強大的邏輯運算能力,可以實現(xiàn)各種簡單和復(fù)雜的邏輯控制。這是PLC的最基本也最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,它取代了傳統(tǒng)的繼電器接觸器的控制。
(2)模擬量控制
PLC中配置有A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊。A/D模塊能將現(xiàn)場的溫度、壓力、流量、速度等模擬量轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字量,再經(jīng)PLC中的微處理器進行處理(微處理器處理的只能是是數(shù)字量),然后進行控制;
或者經(jīng)D/A模塊轉(zhuǎn)換后變成模擬量,然后控制被控對象,這樣就可實現(xiàn)PLC對模擬量的控制。
(3)過程控制
現(xiàn)代大中型的PLC一般都配備了PID控制模塊,可進行閉環(huán)過程控制。當(dāng)控制過程中某一個變量出現(xiàn)偏差時,PLC能按照PID算法計算出正確的輸出,進而控制調(diào)整生產(chǎn)過程,把變量保持在整定值上。目前,許多小型PLC也具有PID控制功能。
(4)定時和計數(shù)控制
PLC具有很強的定時和計數(shù)功能,它可以為用戶提供幾十甚至上百、上千個定時器和計數(shù)器。
其計時的時間和計數(shù)值可以由用戶在編寫用戶程序時任意設(shè)定,也可以由操作人員在工業(yè)現(xiàn)場通過編程器進行設(shè)定,進而實現(xiàn)定時和計數(shù)的控制。如果用戶需要對頻率較高的信號進行計數(shù),可以選擇高速計數(shù)模塊。
(5)順序控制
在工業(yè)控制中,可采用PLC步進指令編程或用移位寄存器編程來實現(xiàn)順序控制。
(6)數(shù)據(jù)處理
現(xiàn)代的PLC不僅能進行算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送、排序及查表等操作,而且還能進行數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)顯示和打印等,它具有很強的數(shù)據(jù)處理能力。
(7)通信和聯(lián)網(wǎng)
現(xiàn)代PLC大多數(shù)都采用了通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù),有RS-232或RS-485接口,可進行遠程I/O控制。
多臺PLC彼此間可以聯(lián)網(wǎng)、通信,外部器件與一臺或多臺可編程控制器的信號處理單元之間可以實現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換,如程序轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)文檔轉(zhuǎn)移、監(jiān)視和診斷。通信接口或通信處理器按標準的硬件接口或?qū)S械耐ㄐ艆f(xié)議完成程序和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移。
2.PLC的應(yīng)用領(lǐng)域
目前,PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè),使用情況大致可歸納為如下幾類。