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王兆義

現(xiàn)代的可編程控制器（PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)的高度集成化的新型工業(yè)控制裝置，它是計算機技術(shù)、通訊技術(shù)與工業(yè)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)品。
PLC應(yīng)用廣泛，但價格偏貴。不少PLC廠商看到這一點就迅速開發(fā)出了編程器與主機一體化的超小型PLC。這種超小型PLC不同廠家名稱不同，但本質(zhì)相差不多。日本三菱電機公司叫簡單應(yīng)用控制器（簡稱小阿發(fā)：α）；西門子公司叫通用邏輯控制模塊LOGO！；松下電工叫可選模式控制器（簡稱控制小靈通）；德國金鐘――默勒（MOELLER）公司叫控制繼電器（簡稱：easy）；歐姆龍的超小型PLC-CPM1A可用于替代繼電器控制器和傳感控制器。國產(chǎn)化超小型可編程控制器也已誕生，蘭州金志電子有限公司生產(chǎn)的RD100系列超小型PLC叫多功能邏輯控制模塊。
◆  技術(shù)特點
(1)  體積小、成本低  超小型PLC的特點是體積小，或者說“超小”。西門子LOGO！系列的標(biāo)準(zhǔn)型LOGO！24R 6點輸入、4點輸出的外型尺寸只有72mm×90mm×55mm；三菱電機公司6點輸入、4點輸出的簡單應(yīng)用控制器AL-10MR-A，外形尺寸只有71.2mm×90mm×55mm。
低成本極大的吸引了PLC的用戶。蘭州金志電子公司的RD100系列ARM 9點輸入、4點輸出，價格只有518元人民幣。同類進(jìn)口產(chǎn)品在1000元以上。這是因為這些產(chǎn)品內(nèi)部集成有編程器，操作人員可用它輸入信息，并伴有顯示。用戶不必為購買編程器支付額外費用。由于體積小，可使用更小的控制和配電柜，更少的附件，以減少庫存費用。
(2)  安裝方便  一般可在DIN導(dǎo)軌上安裝，也有的用螺釘安裝。
(3)  工作電壓寬、輸出負(fù)載能力強  PLC輸出端每點一般能承受的電流多為2A（電阻性負(fù)載），而LOGO！能承受8～10A。
超小型PLC電源電壓有交流和直流二種。交流電壓是AC 100～240V（+10%，-15%）；直流電壓24V（+10%，-15%）。
(4)  系列化  生產(chǎn)超小型PLC的廠家，其產(chǎn)品都自成系列。就點數(shù)而言，有6點（4入、2出）、10點（6入、4出）、12點（8入、4出）、24點（12入、12出）多種主機；就輸出形式而言，有繼電器輸出和晶體管輸出。
(5)  參數(shù)顯示、設(shè)置方便  超小型PLC在設(shè)計時，將集成化的編程器與主體連為一體，不需增加任何輔助設(shè)備，就可以直接設(shè)置、更改和顯示參數(shù)。
(6)  編程操作簡單  任何一種PLC要實現(xiàn)一個控制功能，都必須要用編程工具（編程器或者PC機和編程軟件），而超小型PLC，像LOGO！等只需接通電源就可以在主機上直接編程。而且編程語言簡單、直觀。LOGO！編程只要把需要實現(xiàn)的功能用所需的功能塊連接起來就可以，就象使用中間繼電器、時間繼電器，通過導(dǎo)線連接一樣簡單方便。
除了上面所說的面板編程以外，有的超小型PLC還可以和PC機聯(lián)網(wǎng)通信、編程。西門子的LOGO！Soft V3.0就是LOGO！和PC機聯(lián)網(wǎng)后在PC機上運行的軟件包。這種軟件包有離線生成用戶程序、在計算機上仿真用戶程序、打印功能、將用戶程序存到硬盤或其它存儲器上、程序傳送等功能。
三菱電機公司也為該公司簡單應(yīng)用控制器提供了直觀邏輯軟件VLS。它的主要特點有：一般Windows基礎(chǔ)的軟件功能；對最初用戶的自動向?qū)В幌到y(tǒng)草圖性能注入你的圖標(biāo)；排除程序故障的仿真性能；運行時間監(jiān)視；與個人計算機或調(diào)制解調(diào)器連接等。當(dāng)α型PLC與個人計算機PC連接，用VLS軟件編程時，VLS軟件使用了一種特殊而簡單的編程方式，即功能塊方式。功能塊是VLS軟件中預(yù)先編制的小結(jié)構(gòu)塊，可以在定義輸入條件后，根據(jù)用戶的控制要求，使相應(yīng)的輸出接通或斷開。預(yù)制的圖形塊（輸入、輸出、功能塊、邏輯塊）可被調(diào)用放置在屏幕上，使用鼠標(biāo)連接上述圖形塊，即可形成完整的程序。
◆  應(yīng)用
超小型一體化PLC在工業(yè)中適用于在控制柜內(nèi)對小功率電動機的控制；小型機械和裝置，如對機床、印刷機、空調(diào)、噴灌系統(tǒng)、電梯、閥門等的控制；在日常生活中適用于照明系統(tǒng)、取暖通風(fēng)系統(tǒng)、門窗、柵欄和出入口的控制。

圖1  接線圖

如圖1所示，給出了一個用西門子公司LOGO！控制大樓樓梯燈的一個接線圖。LOGO！有6個輸入端（I1、I2、……I6）、4個輸出端（Q1、Q2、Q3、Q4）；輸入端接電燈開關(guān)，輸出端和燈相連。接線方式與普通的樓梯燈接線相同。圖2是控制邏輯的部分內(nèi)容。該電路實現(xiàn)了定時開燈（晚上6點，可調(diào)節(jié)）、定時關(guān)燈（早上7點，可調(diào)節(jié)）；開燈5分鐘后自動關(guān)斷；一層樓燈全亮、全關(guān)等功能。控制邏輯改變可通過LOGO！面板操作鍵來實現(xiàn)。

圖2  控制邏輯圖

◆  發(fā)展趨勢
主機與編程器一體化的超小型PLC是近幾年開發(fā)出來的。它是一種具有邏輯運算、計時、計數(shù)（含高速計數(shù)）、顯示、參數(shù)設(shè)置等功能的可編程通用邏輯控制模塊，其集成的內(nèi)部軟件功能可替代傳統(tǒng)的邏輯控制器件（如各種繼電器、計數(shù)器、時鐘等；集成的內(nèi)部軟件編程可替代傳統(tǒng)繼電器電路）。
更低的價格及更高的性價比是今后超小型一體化PLC的追求的目標(biāo)。良好的通信聯(lián)網(wǎng)功能可以使超小型一體化PLC作遠(yuǎn)程I/O使用；編程語言簡化，編程操作容易將擴(kuò)大它的使用范圍。