三大控制系统的产生、定义、特点、应用及发展趋势

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1、PLCDCSFCS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摘要木文介绍了PLC、DCS和FCS三人控制系统的产生和基木特点、举例说明各种控制器在不同领域小的应用，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」可编程逻辑控制器（PLC）的产牛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、降低成木、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

2、的编程方法和程序输入方式加以简化，用血向控制过程、面向用八的“自然语言”编程,使不熟悉计算机的人也能方便地使用⑴。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口J以扩展到4KB⑵。于是可编程控制器应运而生，1969年美国数字设备

3、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酋次使用，获得成功。从此，这项新技术便迅速发展起來。1.2可编程逻辑控制器（PLC）的定义1985年1刀，国际电工委员会（1EC）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牛产过程。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

4、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•继电器原理和似，形彖直观,易学易懂。第三，功能完善。PLC发展到今犬，除了具有模拟和数字量输入/输岀、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。冃前PLC的产品

5、已经标准化、系列化、模块化，具冇各种数字式、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而技术的发展，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⑶。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B动裁断机控制系统半钢子午

6、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IIIMELSEC-A可编程序控制器及其伺服控制系统纽成。帘布经导开装證导开，通过储布装置张力恒定地输送到主机送布辘,送布幅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・25口s/步，具冇故障监视定吋器WDT;釆用两块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

7、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和停车，多种返回原点的方法确保了吸盘回零的准确度;数字I/O全部采用密集安装方式，输出经继电器模板驱动。A-A图1—1系统组成示意图半钢了午胎全自动裁断机控制系统由A系列可编程序控制器与J2系列数字交流伺服系统构成，通过人机交互系统完成规榕裁断的设定和基木操作。主机传送带满足精度要求的定长控制是对接成功的前提，其中定长控制的参数设置与校正非常重耍。通过全数字交流伺服定位系统位置模式控制参数的组合，较好地解决了这一问题。实际