





PLC在电气自动化控制系统中都扮演了什么角色?
1、用于开关量控制
PLC控制开关量的能力是很强的。所控制的入出点数,少的十几点、几十点,多的可到几百、几千,甚至几万点,由于它能联网,点数几乎不受限制,不管多少点都能控制,所控制的逻辑问题可以是多种多样的:组合的、时序的、即时的、的、不需计数的、需要计数的、固定顺序的、随机工作的等等,都可进行。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”。
PLC的硬件结构是可变的,软件程序是可编的,用于控制时,非常灵活。必要时可编写多套或多组程序,依需要调用。它很适应于工业现场多工况、多状态变换的需要。
用PLC进行开关量控制实例是很多的,冶金、机械、轻工、化工、纺织等等,几乎所有工业行业都需要用到它。目前,PLC首用的目标,也是别的控制器无法与其比拟的,就是它能方便并可靠地用于开关量的控制。
2、用于模拟量控制
模拟量,如电流、电压、温度、压力等等,它的大小是连续变化的。工业生产,特别是连续型生产过程,常要对这些物理量进行控制。
A/D单元是把外电路的模拟量,转换成数字量,然后送入PLC;作为一种特殊的I/O单元,它仍具有I/O电路抗干扰、内外电路隔离、与输入输出继电器(或内部继电器,它也是PLC工作内存的一个区,可读写)交换信息等等特点。D/A单元,是把PLC的数字量转换成模拟量,再送给外电路。作为一种特殊的I/O单元,它仍具有I/O电路抗干扰、内外电路隔离、与输入输出继电器(或内部继电器,它也是PLC工作内存的一个区,可读写)交换信息等等特点。
这里的A/D中的A,多为电流,或电压,也有温度。D/A中的A,多为电压,或电流。电压、电流变化范围多为0~5V,0~10V,4~20mA,有的还可处理正负值的。这里的D,小型机多为8位进制数,中、大型多为12位二进制数。A/D、D/A有单路,也有多路。多路占的输入输出继电器多。有了A/D、D/A单元,余下的处理都是数字量,这对有信息处理能力的PLC并不难。这种毛病会使继电器模块参数不不乱,高低温下参数变化大,抗机械振动、抗冲击能力差。
3、继电器的功率;
继电器在实际使用时,千万不要将继电器小功率负载的触点并联后再来控制大功率负载电路之中。这是因为继电器触点从断开到闭合所用的时间不可能完全一致,则并联后动作时间短的那组触点将要承受较大的功率负载,因此必然造成这组触点的损坏。 ④继电器的电压与电流。9、正确控制微小模拟信号与三极管相比大大减少了死区,微小的模拟信号输入波形也基本不会变形。
在选择继电器使用时,继电器的额定电压和它的吸合电流值应该满足电路设计需要,即根据驱动电压与电流值的大小来选择继电器的线圈额定工作电压值。若驱动电压和驱动电流值小于<额定电压和额定吸合电流值,则不能够确保继电器的正常工作;数据采集也可用A/D单元,当模拟量转换成数字量后,再定时地转存到DM区中去。如果驱动电压和电流值大于>继电器的技术参数值时,则很有可能造成继电器线圈的烧毁。
4、继电器供电电压性质的选择;
继电器分为交流和直流两种,根据它的工作电源情况来该选择是使用交流继电器或者直流继电器。
干簧管继电器的触点形式有常开触点(H)和转换触点(Z)两种,控制组别有单组、两组、三组等;它的工作原理非常简单,利用永磁性磁铁或者利用通电线圈产生磁场都能够将它的常开触点动作变换成常闭状态来接通控制电路。
一般情况下,干簧管继电器的触点的额定容量都很小,只能够作为控制信号回路的小控制电流。作为控制回路信号使用时,没有额定工作电压参数。
固态继电器优点:
(1)高寿命,高可靠:固态继电器没有机械零部件,由固体器件完成触点功能,由于没有运动的零部件,因此能在高冲击,振动的环境下工作,由于组成固态继电器的元器件的固有特性,决定了固态继电器的寿命长,可靠性高。
(2)灵敏度高,控制功率小,电磁兼容性好:固态继电器的输入电压范围较宽,驱动功率低,可与大多数逻辑集成电路兼容不需加缓冲器或驱动器。用PLC进行开关量控制实例是很多的,冶金、机械、轻工、化工、纺织等等,几乎所有工业行业都需要用到它。
(3)快速转换:固态继电器因为采用固体器件,所以切换速度可从几毫秒至几微秒。
(4)电磁干扰小:固态继电器没有输入“线圈”,没有触点燃弧和回跳,因而减少了电磁干扰。大多数交流输出固态继电器是一个零电压开关,在零电压处导通,零电流处关断,减少了电流波形的突然中断,从而减少了开关瞬态效应。所以,若PLC配置了这种单元,则完全可以用NC的办法,进行数字量的控制。
固态继电器缺点:
(1)导通后的管压降大,可控硅或双向控硅的正向可达1~2V,大功率晶体管的饱和压降也在1~2V之间,一般功率场效应管的导通电阻也较机械触点的接触电阻大。PLC也可与计算机通讯,由计算机把DM区的数据读出,并由计算机再对这些数据作处理。
(2)半导体器件关断后仍可有数微安至数毫安的漏电流,因此不能实现理想的电隔离。
(3)由于管压降大,导通后的功耗和发热量也大,大功率固态继电器的体积远远大于同容量的电磁继电器,成本也较高。
(4)电子元器件的温度特性和电子线路的抗干扰能力较差,耐辐射能力也较差,如不采取有效措施,则工作可靠性低。
(5)固态继电器对过载有较大的敏***,必须用快速熔断器或RC阻尼电路对其进行过载保护。继电器在实际使用时,千万不要将继电器小功率负载的触点并联后再来控制大功率负载电路之中。固态继电器的负载与环境温度明显有关,温度升高,负载能力将迅速下降。
(6)主要不足是存在通态压降(需相应散热措施),有断态漏电流,交直流不能通用,触点组数少,另外过电流、过电压及电压上升率、电流上升率等指标差。