PLC雖然是在開(kāi)關(guān)量控制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的工業(yè)控制裝置，但為了適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)的需要，其功能在不斷增強(qiáng)，第二代PLC就能實(shí)現(xiàn)模擬量控制。當(dāng)今第四代PLC已增加了許多模擬量處理的功能，完全能勝任各種較為復(fù)雜的模擬控制，除具有較強(qiáng)的PID控制外，還具有各種各樣專用的過(guò)程控制模塊等。近年來(lái)PLC在模擬量控制系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，已成功地應(yīng)用于冶金、化工、機(jī)械等行業(yè)的模擬量控制系統(tǒng)中。

PLC模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本原理

輸入信號(hào)和輸出信號(hào)均為模擬量的控制系統(tǒng)稱為模擬量控制系統(tǒng)。過(guò)程控制系統(tǒng)是指被控制量為溫度、壓力、流量、液位、成份等這一類慢連續(xù)變化的模擬量控制系統(tǒng)。

如圖6-28所示為典型的模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖中，虛線部分可由PLC的基本單元加上模擬量輸入/輸出擴(kuò)展單元來(lái)承擔(dān)。即由PLC自動(dòng)采樣來(lái)自檢測(cè)元件或變送器的模擬輸入信號(hào)，同時(shí)將采樣的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，存在指定的數(shù)據(jù)寄存器中，經(jīng)過(guò)PLC運(yùn)算處理后輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)去執(zhí)行。

圖6-28 典型模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖

因此，要將PLC應(yīng)用于模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)中，首先要求PLC必須具有A/D和D/A轉(zhuǎn)換功能，能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的模擬量信號(hào)與PLC內(nèi)部的數(shù)字量信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換；其次PLC必須具有數(shù)據(jù)處理能力，特別是應(yīng)具有較強(qiáng)的算術(shù)運(yùn)算功能，能根據(jù)控制算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以實(shí)現(xiàn)控制目的；同時(shí)還要求PLC有較高的運(yùn)行速度和較大的用戶程序存儲(chǔ)容量。現(xiàn)在的PLC一般都有A/D和D/A模塊，許多PLC還設(shè)有PID功能指令，在大、中型PLC中還配有專門(mén)的PID過(guò)程控制模塊。