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PLC

信息来源:gkong.biz  时间:2009-06-22  浏览次数:184

  1、电力线通信宽带
  PLC,俗称“电力线上网”,英文全名为Power Line Communication,主要是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。
  PLC的英文全称是Power Line Communication,即电力线通信。通过利用传输电流的电力线作为通信载体,使得PLC具有极大的便捷性,只要在房间任何有电源插座的地方,不用拨号,就立即可享受4.5~45Mbps的高速网络接入,来浏览网页﹑拨打电话,和观看在线电影,从而实现集数据﹑语音﹑视频,以及电力于一体的"四网合一"!另外,可将房屋内的电话﹑电视﹑音响﹑冰箱等家电利用PLC连接起来,进行集中控制,实现"智能家庭"的梦想。目前,PLC主要是作为一种接入技术,提供宽带网络"最后一公里"的解决方案,适用于居民小区,学校,酒店,写字楼等领域。
  广义电力线通信(Power Line Communication,简称PLC)技术早在六十多年前就应用在输电线路上,用于发电厂及变电站的调度指挥通信。
  现在通常所说的PLC是指利用低压配电线路传输高速数据、语音、图象等多媒体业务信号的一种通信方式,主要应用于家庭Internet“宽带”接入和家电智能化联网控制,即高速数据PLC。
  PLC的技术原理
  PLC利用1.6M到30M频带范围传输信号。在发送时,利用GMSK或OFDM调制技术将用户数据进行调制,然后在电力线上进行传输,在接收端,先经过滤波器将调制信号滤出,再经过解调,就可得到原通信信号。目前可达到的通信速率依具体设备不同在4.5M~45M之间。 PLC设备分局端和调制解调器,局端负责与内部PLC调制解调器的通信和与外部网络的连接。在通信时,来自用户的数据进入调制解调器调制后,通过用户的配电线路传输到局端设备,局端将信号解调出来,再转到外部的Internet。
  PLC的优点
  1.实现成本低 由于可以直接利用已有的配电网络作为传输线路,所以不用进行额外布线,从而大大减少了网络的投资,降低了成本。
  2.范围广 电力线是覆盖范围最广的网络,它的规模是其他任何网络无法比拟的。PLC可以轻松地渗透到每个家庭,为互联网的发展创造极大的空间。
  3.高速率 PLC能够提供高速的传输。目前,其传输速率依设备厂家的不同而4.5M~45Mbps之间。远远高于拨号上网和ISDN,比ADSL更快!足以支持现有网络上的各种应用。更高速率的PLC产品正在研制之中。
  4.永远在线 PLC属于"即插即用",不用烦琐的拨号过程,接入电源就等于接入网络!
  5.便捷 不管在家里的哪个角落,只要连接到房间内的任何电源插座上,就可立即拥有PLC带来的高速网络享受!
  1、主要特点
  ① 结构灵活,不受环境的限制,有电即可组建网络,同时可以灵活扩展接入端口数量,使资源保持较高的利用率,在移动性方面可与WLAN媲美。
  ② 传输质量高、速度快、带宽稳定,可以很平顺的在线观赏DVD影片,它所提供的14Mbps带宽可以为很多应用平台提供保证。最新的电力线标准HomePlug AV传输速度已经达到了200Mbps;为了确保QoS,HomePlug AV采用了时分多路访问(TDMA)与带有冲突检测机能的载体侦听多路访问(CSMA)协议,两者结合,能够很好地传输流媒体。
  ③ 范围广,无所不在的电力线网络也是这种技术的优势。虽然无线网络可以做到不破墙,但对于高层建筑来说,其必需布设N多个AP才能满足需求,而且同样不能避面信号盲区的存在。而电力线是最基础的网络,它的规模之大,是其他任何网络无法比拟的。由此,运营商就可以轻松地把这种网络接入服务渗透到每一处有电力线的地方。这一技术一旦全面进入商业化阶段,将给互联网普及带来极大的发展空间。终端用户只需要插上电力猫,就可以实现因特网接入,电视频道接收节目,打电话或者是可视电话。
  ④ 低成本。充分利用现有的低压配电网络基础设施,无需任何布线,节约了资源。无需挖沟和穿墙打洞,避免了对建筑物、公用设施、家庭装潢的破坏,同时也节省了人力。相对传统的组网技术,PLC成本更低,工期短,可扩展性和可管理性更强。目前国内已开通电力宽带上网的地方,其包月使用费用一般为50-80元/月左右,这样的价格和很多地方的ADSL包月相持平。
  ⑤ 适用面广。PLC作为利用电力线组网的一种接入技术,提供宽带网络“最后一公里”的解决方案,广泛适用于居民小区,酒店,办公区,监控安防等领域。它是利用电力线作为通信载体,使得PLC具有极大的便捷性,只要在房间任何有电源插座的地方,不用拨号,就立即可享受4.5~45Mbps的高速网络接入,来浏览网页﹑拨打电话,和观看在线电影,从而实现集数据、语音、视频,以及电力于一体的“四网合一”。
  [编辑本段]2、可编程控制器
  1、PLC即可编程控制器(Programmable logic Controller,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:
  PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器,定义是:一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.PLC是可编程逻辑电路,也是一种和硬件结合很紧密的语言,在半导体方面有很重要的应用,可以说有半导体的地方就有PLC
  PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。
  国际电工委员会(IEC)在其标准中将PLC定义为:
  「可程式逻辑控制器是一种数位运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。
  它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等
  面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可程式逻辑控制器及
  其有关外部设备,都按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。」
  PLC的特点
  2.1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由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
  2.2配套齐全,功能完善,适用性强
  PLC发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,现代PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
  2.3易学易用,深受工程技术人员欢迎
  PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
  2.4系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造
  PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。
  2.5体积小,重量轻,能耗低
  以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。
  3。PLC基础知识
  1.1 PLC的发展历程 在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
  4. PLC的应用领域
  目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。
  4.1开关量的逻辑控制
  这是PLC最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
  4.2模拟量控制
  在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。
  4.3运动控制
  PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
  4.4过程控制
  过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
  4.5数据处理
  现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
  4.6通信及联网
  PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展,工厂自动化网络发展得很快,各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能,纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口,通信非常方便。

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