台达PLC^[1]的特点

　　为适应工业环境使用，与一般控制装置相比较，PLC机有以下特点：

　　1. *性高，*干扰能力强

　　工业生产对控制设备的*性要求：

　　①平均故障间隔时间长

　　②故障*时间（平均*时间）短

　　任何电子设备产生的故障，通常为两种：

　　①偶发性故障。由于外界恶劣环境如电磁干扰、*温、*温、过电压、欠电压、振动等引起的故障。这类故障，只要不引起系统部件的损坏，一旦环境条件恢复正常，系统也随之恢复正常。但对PLC而言，受外界影响后，内部存储的信息可能被破坏。

　　②性故障。由于元器件不可恢复的破坏而引起的故障。

　　如果能限制偶发性故障的发生条件，如果能使PLC在恶劣环境中不受影响或能把影响的后果限制在*小范围，使PLC在恶劣条件消失后自动恢复正常，这样就能*平均故障间隔时间；如果能在PLC上增加一些诊断措施和适当的保护手段，在性故障出现时，能很快查出故障发生点，并将故障限制在局部，就能降低PLC的平均*时间。为此，各PLC的生产厂商在硬件和软件方面采取了多种措施，使PLC除了本身具有较强的自诊断能力，能及时给出出错信息，停止运行等待*外，还使PLC具有了很强的*干扰能力。

　　·硬件措施：

　　主要模块均采用大规模或*规模集成电路，大量开关动作由无触点的电子存储器完成，I/O系统设计有完善的通道保护和信号调理电路。

　　① 屏蔽——对电源变压器、CPU、编程器等主要部件，采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽，以*外界干扰。

　　② 滤波——对供电系统及输入线路采用多种形式的滤波，如LC或π型滤波网络，以消除或抑制高频干扰，也削弱了各种模块之间的相互影响。

　　③ 电源调整与保护——对微处理器这个*部件所需的+5V电源，采用多级滤波，并用集成电压调整器进行调整，以适应交流*的波动和过电压、欠电压的影响。

　　④ 隔离——在微处理器与I/O电路之间，采用光电隔离措施，*地隔离I/O接口与CPU之间电的联系，减少故障和误动作；各I/O口之间亦彼此隔离。

　　⑤ 采用模块式结构——这种结构有助于在故障情况下短时*。一旦查出某一模块出现故障，能*更换，使系统恢复正常工作；同时也有助于加快查找故障原因。

　　·软件措施：

　　有*强的自检及保护功能。

　　①故障检测——软件定期地检测外界环境，如掉电、欠电压、锂电池电压过低及强干扰信号等。以便及时进行处理。

　　②信息保护与恢复——当偶发性故障条件出现时，不破坏PLC内部的信息。一旦故障条件消失，就可恢复正常，继续原来的程序工作。所以，PLC在检测到故障条件时，立即把现状态存入存储器，软件配合对存储器进行封闭，禁止对存储器的任何操作，以*存储信息被冲掉。

　　③设置警戒时钟WDT（看门狗）——如果程序每循环执行时间*过了WDT规定的时间，预示了程序进入*循环，立即报警。

　　④加强对程序的检查和校验——一旦程序有错，立即报警，并停止执行。

　　⑤对程序及动态数据进行电池后备——停电后，利用后备电池供电，有关状态及信息就不会丢失。

　　PLC的出厂试验项目中，有一项就是*干扰试验。它要求能承受幅值为1000V，上升时间1nS，脉冲宽度为1μS的干扰脉冲。一般，平均故障间隔时间可达几十万～上*小时；制成系统亦可达4～5万小时甚至更长时间。

　　2 .通用*，控制程序可变，使用方便

　　PLC品种*的各种硬件装置，可以组成能满足各种要求的控制系统，用户不*自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件确定以后，在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下，不*改变PLC的硬设备，*改编程序就可以满足要求。因此，PLC除应用于单机控制外，在工厂自动化中也被大量采用。

　　3.*，适应面广

　　现代PLC不*有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有数字和模拟量的输入输出、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录显示等功能。既可控制一台生产机械、一条生产线，又可控制一个生产过程。

　　4.编程简单，容易掌握

　　目前，大多数PLC仍采用继电控制形式的“梯形图编程方式”。既继承了传统控制线路的清晰直观，又考虑到大多数工厂企业电气技术人员的读图习惯及编程水平，所以*容易接受和掌握。梯形图语言的编程元件的*号和表达方式与继电器控制电路原理图相当接近。通过阅读PLC的用户手册或短期培训，电气技术人员和技术工很快就能学会用梯形图编制控制程序。同时还提供了功能图、语句表等编程语言。

　　PLC在执行梯形图程序时，用解释程序将它翻译成汇编语言然后执行（PLC内部增加了解释程序）。与直接执行汇编语言编写的用户程序相比，执行梯形图程序的时间要长一些，但对于大多数机电控制设备来说，是微不足道的，*可以满足控制要求。

　　5.减少了控制系统的设计及施工的工作量

　　由于PLC采用了软件来取代继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，控制柜的设计安装接线工作量大为减少。同时，PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，更减少了现场的调试工作量。并且，由于PLC的低故障率及很强的*功能，模块化等等，使维修也*为方便。

　　6.体积小、重量轻、功耗低、维护方便

　　PLC是将微电子技术应用于工业设备的产品，其结构紧凑，坚固，体积小，重量轻，功耗低。并且由于PLC的强*干扰能力，易于装入设备内部，是实现机电一体化的理想控制设备。以三菱公司的F1-40M型PLC为例：其外型尺寸*为305×110×110mm，重量2.3kg，功耗小于25VA；而且具有很好的*振、适应环境温、湿度变化的能力。现在三菱公司又有FX系列PLC，与其*小型品种F1系列相比：面积为47%,体积为36%，在系统的配置上既固定又灵活，输入输出可达24～128点。

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