根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)的不同,可將輸入模塊分為開(kāi)關(guān)量輸入模塊和模擬量輸入模塊。 開(kāi)關(guān)量輸入模塊的作用是把各種開(kāi)關(guān)信號(hào)變成CPU所需的TTL標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。按輸入端電源類型,又可將其為直流輸入模塊和交流輸入模塊。輸入信號(hào)經(jīng)分壓、限流、濾波后再通過(guò)光電耦合轉(zhuǎn)換成TTL(5V)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。 模擬量輸入模塊的作用是把現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)變化的模擬量信號(hào)如溫度、流量、電流、電壓等轉(zhuǎn)換成CPU能夠處理的若干位數(shù)字信號(hào)。模擬量輸入電路一般由運(yùn)放變換、模轉(zhuǎn)換(A/D)、光電隔離等組成。
PLC輸出模塊的作用是對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行功率放大。PLC的信號(hào)是以電平表示的,要使它在被讀出的過(guò)程中不發(fā)生畸變,就需要有一定的儲(chǔ)備能量或者說(shuō)要有一定的信號(hào)功率。輸出模塊的作用實(shí)際就是功率放大器。輸出模塊就是可以驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。
常見(jiàn)的PLC輸出器件有,晶體管、可控硅、繼電器。
控制系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于人類社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。在工業(yè)方面,對(duì)于冶金、化工、機(jī)械制造等生產(chǎn)過(guò)程中遇到的各種物理量,包括溫度、流量、壓力、厚度、張力、速度、位置、頻率、相位等,都有相應(yīng)的控制系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上通過(guò)采用數(shù)字計(jì)算機(jī)還建立起了控制性能更好和自動(dòng)化程度更高的數(shù)字控制系統(tǒng),以及具有控制與管理雙重功能的過(guò)程控制系統(tǒng)。在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用包括水位自動(dòng)控制系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)操作系統(tǒng)等。
70年代中期,由于設(shè)備大型化、工藝流程連續(xù)性要求高、要控制的工藝參數(shù)增多,而且條件苛刻,要求顯示操作集中等,使已經(jīng)普及的電動(dòng)單元組合儀表不能完全滿足要求。在此情況下,業(yè)內(nèi)廠商經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)查,確定開(kāi)發(fā)的DCS產(chǎn)品應(yīng)以模擬量反饋控制為主,輔以開(kāi)關(guān)量的順序控制和模擬量開(kāi)關(guān)量混合型的批量控制,它們可以覆蓋煉油、石化、化工、冶金、電力、輕工及市政工程等大部分行業(yè)。
PLC通常根據(jù)CPU所帶的I/O點(diǎn)數(shù)的規(guī)模分為微型PLC、小型PLC、中型PLC、大型PLC、PC插卡式PLC以及PC兼容的PLC。各種規(guī)模分類標(biāo)準(zhǔn)如附表所示。
一套典型的PLC通常包括CPU模塊、電源模塊和一些輸入/輸出模塊,這些模塊被插在一塊背板上。如果配置增加,可能會(huì)包括一個(gè)操作員界面、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、通訊模塊、軟件以及一些可選的特殊功能模塊??删幊炭刂破鞑粌H容易安裝,占用空間小,能源消耗小,帶有診斷指示器可以幫助故障診斷,而且可以被重復(fù)使用到其它的項(xiàng)目中去。盡管有PLC的功能,如運(yùn)行速度、接口種類、數(shù)據(jù)處理能力已經(jīng)獲得了很大的提高,但PLC一直保持了其初設(shè)計(jì)的原則,那就是簡(jiǎn)單至上的原則。
·采用新的的微處理器和電子技術(shù)達(dá)到快速的掃描時(shí)間;·小型的、低成本的PLC,可以代替四到十個(gè)繼電器;
·高密度的I/O系統(tǒng),以低成本提供了節(jié)省空間的接口;
·基于微處理器的智能I/O接口擴(kuò)展了分布式控制能力,典型的接口如PID,網(wǎng)絡(luò),CAN總線,現(xiàn)場(chǎng)總線,ASCII通信,定位,主機(jī)通訊模塊和語(yǔ)言模塊(如BASIC,PASCALC)等;
·包括輸入輸出模塊和端子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn),使端子更加集成;