三大控制系统的产生、定义、特点、应用及发展趋势资料VIP专享VIP免费

PLC\DCS\FCS三大控制系统的产生、定义、特点、应用及发展趋势自092王远090857摘要本文介绍了PLC、DCS和FCS三大控制系统的产生和基本特点、举例说明各种控制器在不同领域中的应用，并阐述了三大控制器的发展趋势。关键词PLC；DCS；FCS；控制器1可编程逻辑控制器（PLC）1.1可编程逻辑控制器（PLC）的产生1968年,美国通用汽车公司(GM)为适应汽车型号的不断翻新,想寻找一种能减少重新设计控制系统和接线、降低成本、缩短时间的措施,并设想把计算机功能的完备、灵活通用和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来,制成一种通用控制装置,并把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化,用面向控制过程、面向用户的“自然语言”编程,使不熟悉计算机的人也能方便地使用]1[。以此为基准提出了著名的10条技术指标：（1）编程简单，可在现场方便地编辑及修改程序；（2）价格便宜，其性价比要高于继电器控制系统；（3）体积要明显小于继电气控制柜；（4）可靠性要明显高于继电气控制系统；（5）具有数据通信功能；（6）输入可以是AC115V；（7）输出为AC115V，2A以上；（8）硬件维护方便，最好是插件式结构；（9）扩展时，原有系统只需做很小改动；（10）用户程序存储器容量至少可以扩展到4KB]2[。于是可编程控制器应运而生，1969年美国数字设备公司(DEC)研制出了世界上第1台PLC,并在GM公司的汽车自动装配线上首次使用,获得成功。从此,这项新技术便迅速发展起来。1.2可编程逻辑控制器（PLC）的定义1985年1月，国际电工委员会（IEC）对PLC作了明确定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的或模拟的输入/输出接口，控制各种类型的机器设备或生产过程。1.3PLC的特点。第一，可靠性高，抗干扰能力强。高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC专为工业控制设计的，在设计和制造过程中采用严格的生产工艺制造，在硬件和软件上都采用了许多抗干扰的措施：如屏蔽、滤波、隔离、故障诊断和自动恢复等；同时PLC是以集成电路为基本元件的电子设备，没有真正的接点，元件的使用寿命长；这些都大大提高了PLC的可靠性和抗干扰性。第二，编程简单、易学。PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备，所以它采用了大多数技术人员熟悉的梯形图语言，梯形图语言与继电器原理相似，形象直观，易学易懂。第三，功能完善。PLC发展到今天，除了具有模拟和数字量输入/输出、逻辑运算和定时、计数、数据处理、通信等功能外，还可以实现顺序、位置和过程控制。第四，通用性强。目前PLC的产品已经标准化、系列化、模块化，具有各种数字式、模拟量的输入/输出接口，用户可以根据需求灵活的对系统进行控制；再加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。第五，设计、安装、调试工作量小，维护方便。在传统的继电器控制系统中，逻辑控制功能是通过导线来实现的，要改变控制功能必须改变导线的接线方式。PLC用软件取代了继电器控制系统中各种功能的继电器，内部不需接线和焊接，只要进行外部接线和程序编写就可以了，通过执行存储器中的程序实现系统的控制要求]3[。1.4可编程逻辑控制器（PLC）的应用1.4.1基于PLC的半钢子午胎全自动裁断机控制系统半钢子午胎全自动裁断机由前后两工位导开、储布、主机传送带、边缘检测、吸取、对接等装置构图1—1系统组成示意图成,如图1-1所示。装置的控制系统由MELSEC—A可编程序控制器及其伺服控制系统组成。帘布经导开装置导开,通过储布装置张力恒定地输送到主机送布辊,送布辊电机与主机传送带电机配合,将帘布向前定长输送,由裁刀自动规格裁断。系统采用A2SHCPU-S1作为主机,其I/O点数达2048点,处理速度为0·25μs/步,具有故障监视定时器WDT;采用两块A1SD62高速计数模块用于帘布边缘检测、角度定位等装置上的光电码盘发出的脉冲信号的计数;两块A1SD75P3-S3高精度定位模块用于主机定长、定长送布、吸盘精确吸取、准确对接等的控制,S型加减速功能保证了平滑起动...