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基于PLC的位移传感器智能控制系统

浏览次数: 日期:2018-08-18 16:14:24

     位移传感器可将位移量转换为电信号,供给PLC、数据采集卡等控制器或者数据采集仪表使用。可控编程控制器,简称PLC,具有操作简便、功能齐全、可靠性高等特性,基于PLC的位移传感器控制系统应用最为广泛。

PLC应用的主要特点:

     1、可靠性高。PLC是在单片机微型计算机基础上建立的集成设备,集成度高,再加上相应的保护电路及自诊断功能,提高了系统的可靠性;

     2、编程简便。PLC编程多采用继电器控制梯形图及命令,数量也远比其他微机系统少。梯形图形象而简单,方便作业人员掌握、使用。甚至不需要专业的计算机知识,技术人员就可以进行编程;

     3、组态灵活。PLC采用积木式控制单元,技术人员只需要简单的组合,便可以自由改变控制系统的功能,适用于任何操作系统;

     4、输入/输出功能模块齐全。PLC可以根据现场的实际情况灵活选用直流或者交流、开关量、数字量或者模拟量、电压或者电流等,均有相应的模块可与现场按钮、开关、传感电流变送器、电机启动器或者控制阀等直接连接,并通过总线与CPU主板连接;

     5、安装方便。PLC只需要把位移传感器等检测元件与PLC接口端子正确连接,在与执行机构连接便可正常使用;

     6、运行速度快。PLC控制是由程序控制执行,其运行的可靠性与运行速度都是继电器逻辑控制无法比拟的。随着微处理器及单片机的大量使用,PLC的性能大幅提高,与微机控制系统之间的差距越来越小。

     PLC是专用于工业控制的数字运算操作电子系统,其硬件结构基本上与微机相同。PLC采用可编程的存储器,在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、技术和算数运算等操作指令,通过数字信号或者模拟信号的输入输出来实现控制各类机械设备或生产过程。其基本构成为:

1、电源

   可将交流电转换为PLC内部所需的直流电。

2、中央处理器(CPU

   CPU是由控制器、运算器和寄存器集成的芯片,通过地址总线、控制总线与存储器的输入/输出接口电路连接。其作用是处理和运行程序,进行逻辑运算和数学计算,控制系统的协调运作。

3、存储器

   存储器是具有记忆功能的半导体电路。可存放系统程序、用户程序、逻辑变量及其他信息。

4、输入单元

   输入单元是PLC与外部位移传感器等测控元件连接的输入端口,可采集的信号有:直流输入、交流输入、交直流输入。

5、输出单元

   输出单元是PLC与外部执行元件连接的输出端口,可将CPU输出的弱电信号转换为电平信号传输给执行元件。输出的类型有:继电器输出、晶体管输出、晶闸门输出。

   根据机型的不同,PLC还可以连接编程器、打印机、磁带录音机、计算机等不同外部设备,实现帮助编程、监控及网络通信作用。

基于PLC智能控制的应用有:

1、开关量开环控制

   PLC具有强大的逻辑运算能力,很容易实现定时、计数、顺序(步进)等逻辑控制。开关量开环控制可用于取代传统的继电器控制系统。

2、模拟量闭环控制

   通过连续的采样输入和调节输出,模拟量闭环控制可实现对温度、流量、压力、位移、速度等参数的连续性调节与控制。

3、数字量智能控制

   PLC具有接收与输出高速脉冲信号的功能,实现数字量智能控制。部分PLC还具有数字控制模块,可实现曲线插补功能。新型PLC又推出了运动单元模块,还能提供数字量控制技术的编程语言,使PLC数字量智能控制更加简便。

4、数据采集与监控

   PLC可与上位计算机或者触摸屏连接,用于数据显示与监控,方便现场控制。PLC控制系统自检信号多,可实现自诊断式监控,减少系统故障,提高系统的可靠性。部分PLC还具有数据记录功能,方便实现数据的存储与转移。

   基于PLC的位移传感器智能控制系统应用于机械设备及工业自动化过程控制,主要用来解决传统控制理论难以解决的高度非线性、不确定性和复杂系统的控制问题,对控制系统进行快速的干预及有效的全局控制。通过PLC的定性决策和定量控制,使位移传感器、PLC、执行器组成的闭环控制系统具有较强的自适应能力与组织协调能力,最终达到精确测量与精密控制的目的。

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