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一、什么是PLC ?

       可編程序控制器（Programmable Logic Controller）簡(jiǎn)稱(chēng)PLC，是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種新型、通用的自動(dòng)控制裝置。

       可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller ）通常作為成套設(shè)備的控制方案，他們的特點(diǎn)往往是不要求很多的模擬量控制，對(duì)數(shù)字量控制極為有效、方便、可靠、經(jīng)濟(jì)。通常做為DCS的子站點(diǎn)，便于監(jiān)視。

       PLC是為了替代繼電器控制而生，繼電器控制即用弱電信號(hào)控制強(qiáng)電信號(hào)。其故障查找與排除非常困難、改造工期長(zhǎng)、費(fèi)用高。美國(guó)通用汽車(chē)公司（GM）為了適應(yīng)汽車(chē)型號(hào)不斷更新的需要，提出了十條技術(shù)指標(biāo)在社會(huì)公開(kāi)招標(biāo)，制造一種新型的工業(yè)控制裝置，首先提出可編程序控制器。1969年，美國(guó)數(shù)據(jù)設(shè)備公司（DEC）研制成功。并在GM公司汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)上首次應(yīng)用成功?！　?/span>

二、PLC現(xiàn)狀

       目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類(lèi)：

1. 開(kāi)關(guān)量邏輯控制：取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線(xiàn)。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線(xiàn)、電鍍流水線(xiàn)等。

2. 工業(yè)過(guò)程控制：在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量），PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來(lái)處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。

3. 運(yùn)動(dòng)控制：PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的控制。一般使用專(zhuān)用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。

4. 數(shù)據(jù)處理：PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些小型控制系統(tǒng)。

三、PLC發(fā)展趨勢(shì)

        隨著PLC應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，PLC技術(shù)及其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)都在不斷改進(jìn)，功能日益強(qiáng)大，性?xún)r(jià)比越來(lái)越高。

1. 在產(chǎn)品規(guī)模方面，向兩極發(fā)展。一方面，大力發(fā)展速度更快、性?xún)r(jià)比更高的小型和超小型PLC。以適應(yīng)單機(jī)及小型自動(dòng)控制的需要。另一方面，向高速度、大容量、技術(shù)完善的大型PLC方向發(fā)展。隨著復(fù)雜系統(tǒng)控制的要求越來(lái)越高和微處理器與計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)PLC的信息處理速度要求也越來(lái)越高，要求用戶(hù)存儲(chǔ)器容量也越來(lái)越大。

2. 向通信網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。PLC網(wǎng)絡(luò)控制是當(dāng)前控制系統(tǒng)和PLC技術(shù)發(fā)展的潮流。PLC與PLC之間的聯(lián)網(wǎng)通信、PLC與上位計(jì)算機(jī)、PLC與DCS的聯(lián)網(wǎng)通信已得到廣泛應(yīng)用。相當(dāng)多的小中型控制系統(tǒng)都采用上位計(jì)算機(jī)加可編程序控制器的方案，通過(guò)串行通信接口或網(wǎng)絡(luò)通信模塊，實(shí)現(xiàn)上位計(jì)算機(jī)與可編程序控制器交換數(shù)據(jù)信息。組態(tài)軟件引發(fā)的上位計(jì)算機(jī)編程革命，很容易實(shí)現(xiàn)兩者的通信，降低了系統(tǒng)集成的難度，節(jié)約了大量的設(shè)計(jì)時(shí)間。

3. 向模塊化、智能化發(fā)展。為滿(mǎn)足工業(yè)自動(dòng)化各種控制系統(tǒng)的需要，近年來(lái)，PLC廠(chǎng)家先后開(kāi)發(fā)了不少新器件和模塊，如智能I/O模塊、溫度控制模塊和專(zhuān)門(mén)用于檢測(cè)PLC外部故障的專(zhuān)用智能模塊等，這些模塊的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用不僅增強(qiáng)了功能，擴(kuò)展了PLC的應(yīng)用范圍，提高了系統(tǒng)的可靠性。智能I/O模塊本身就是一個(gè)小的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，有很強(qiáng)的信息處理能力和控制功能，有的模塊甚至可以自成系統(tǒng)，單獨(dú)工作。它們可以完成可編程序控制器的主CPU難以兼顧的功能，提高了可編程序控制器的適應(yīng)性和可靠性。編程語(yǔ)言和編程工具的多樣化和標(biāo)準(zhǔn)化。多種編程語(yǔ)言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是PLC軟件進(jìn)步的一種趨勢(shì)。 PLC廠(chǎng)家在使硬件及編程工具換代頻繁、豐富多樣、功能提高的同時(shí)，日益向制造自動(dòng)化協(xié)議靠攏，使PLC的基本部件，包括輸入輸出模塊、通信協(xié)議、編程語(yǔ)言和編程工具等方面的技術(shù)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。

四、PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

        離子交換工藝控制（可接成套設(shè)備+管道+儀表+系統(tǒng)）------除去原料液中的鈣、鎂離子項(xiàng)目（項(xiàng)目所在地---伊朗）

  在氯堿行業(yè)中，鹽水中的鈣、鎂離子和其它多價(jià)金屬離子對(duì)膜電解工藝的破壞性很大。通常在一次鹽水精制中這些多價(jià)金屬離子通過(guò)化學(xué)處理和沉淀能夠除掉到一定程度。為了膜電解的穩(wěn)定，需要通過(guò)離子交換樹(shù)脂進(jìn)行二次鹽水精制。本方案采用西門(mén)子300 PLC+西門(mén)子TP1500觸摸屏組合實(shí)現(xiàn)所有工藝參數(shù)的監(jiān)視與控制。工藝流程圖如下：

樹(shù)脂塔再生與切塔的控制完全由PLC自動(dòng)完成，電腦可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝運(yùn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)與參數(shù)修改。具體功能如下：

1.  監(jiān)視并記錄所有工藝運(yùn)行數(shù)據(jù)，以歷史曲線(xiàn)的形式查閱。如流量、壓力、程控閥門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)等；

2.  完善的報(bào)警顯示記錄功能。包含流量計(jì)過(guò)高過(guò)低、壓力過(guò)高、及程控閥門(mén)故障報(bào)警；

3. 根據(jù)工藝需要修改相關(guān)工藝參數(shù)。如修改各個(gè)再生步驟的純水流量大小，各步再生時(shí)間設(shè)定，參數(shù)的報(bào)警值設(shè)定，聯(lián)鎖值設(shè)定等；

4. 擁有“防止誤操作”功能，最大限度減少誤操作對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響；

5. 失電后自動(dòng)恢復(fù)上電前運(yùn)行狀態(tài)功能；

6. 自動(dòng)手動(dòng)無(wú)擾切換功能；

7. 運(yùn)行系統(tǒng)再生過(guò)程擁有暫停-繼續(xù)功能；

8. 運(yùn)行系統(tǒng)包含步進(jìn)、步退功能；

9. 運(yùn)行系統(tǒng)具有無(wú)擾切塔功能；

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：

工藝參數(shù)設(shè)置圖如下：

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝圖如下：

現(xiàn)場(chǎng)控制柜如下：

電腦上的監(jiān)控畫(huà)面如下：