可编程控制器的主要应用范围是什么？

目前，可编程控制器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。\x0d\x0a开关量的逻辑控制\x0d\x0a 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。\x0d\x0a模拟量控制\x0d\x0a 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。\x0d\x0a运动控制\x0d\x0a 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。\x0d\x0a过程控制\x0d\x0a 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。\x0d\x0a数据处理\x0d\x0a 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 *** 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 *** 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。\x0d\x0a通信及联网\x0d\x0a 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。

//PID算法温控C语言2008-08-17 18:58

#include<reg51.h>

#include<intrins.h>

#include<math.h>

#include<string.h>

struct PID {

unsigned int SetPoint// 设定目标 Desired Value

unsigned int Proportion// 比例常数 Proportional Const

unsigned int Integral// 积分常数 Integral Const

unsigned int Derivative// 微分常数 Derivative Const

unsigned int LastError// Error[-1]

unsigned int PrevError// Error[-2]

unsigned int SumError// Sums of Errors

}

struct PID spid// PID Control Structure

unsigned int rout// PID Response (Output)

unsigned int rin// PID Feedback (Input)

sbit data1=P1^0

sbit clk=P1^1

sbit plus=P2^0

sbit subs=P2^1

sbit stop=P2^2

sbit output=P3^4

sbit DQ=P3^3

unsigned char flag,flag_1=0

unsigned char high_time,low_time,count=0//占空比调节参数

unsigned char set_temper=35

unsigned char temper

unsigned char i

unsigned char j=0

unsigned int s

/***********************************************************

延时子程序,延时时间以12M晶振为准,延时时间为30us×time

***********************************************************/

void delay(unsigned char time)

{

unsigned char m,n

for(n=0n<timen++)

for(m=0m<2m++){}

}

/***********************************************************

写一位数据子程序

***********************************************************/

void write_bit(unsigned char bitval)

{

EA=0

DQ=0/*拉低DQ以开始一个写时序*/

if(bitval==1)

{

_nop_()

DQ=1/*如要写1，则将总线置高*/

}

delay(5)/*延时90us供DA18B20采样*/

DQ=1/*释放DQ总线*/

_nop_()

_nop_()

EA=1

}

/***********************************************************

写一字节数据子程序

***********************************************************/

void write_byte(unsigned char val)

{

unsigned char i

unsigned char temp

EA=0 /*关中断*/

TR0=0

for(i=0i<8i++) /*写一字节数据，一次写一位*/

{

temp=val>>i/*移位 *** 作，将本次要写的位移到最低位*/

temp=temp&1

write_bit(temp)/*向总线写该位*/

}

delay(7)/*延时120us后*/

// TR0=1

EA=1/*开中断*/

}

/***********************************************************

读一位数据子程序

***********************************************************/

unsigned char read_bit()

{

unsigned char i,value_bit

EA=0

DQ=0/*拉低DQ，开始读时序*/

_nop_()

_nop_()

DQ=1/*释放总线*/

for(i=0i<2i++){}

value_bit=DQ

EA=1

return(value_bit)

}

/***********************************************************

读一字节数据子程序

***********************************************************/

unsigned char read_byte()

{

unsigned char i,value=0

EA=0

for(i=0i<8i++)

{

if(read_bit()) /*读一字节数据，一个时序中读一次，并作移位处理*/

value|=0x01<<i

delay(4)/*延时80us以完成此次都时序，之后再读下一数据*/

}

EA=1

return(value)

}

/***********************************************************

复位子程序

***********************************************************/

unsigned char reset()

{

unsigned char presence

EA=0

DQ=0/*拉低DQ总线开始复位*/

delay(30)/*保持低电平480us*/

DQ=1/*释放总线*/

delay(3)

presence=DQ/*获取应答信号*/

delay(28)/*延时以完成整个时序*/

EA=1

return(presence)/*返回应答信号，有芯片应答返回0,无芯片则返回1*/

}

/***********************************************************

获取温度子程序

***********************************************************/

void get_temper()

{

unsigned char i,j

do

{

i=reset()/*复位*/

}while(i!=0)/*1为无反馈信号*/

i=0xcc/*发送设备定位命令*/

write_byte(i)

i=0x44/*发送开始转换命令*/

write_byte(i)

delay(180)/*延时*/

do

{

i=reset()/*复位*/

}while(i!=0)

i=0xcc/*设备定位*/

write_byte(i)

i=0xbe/*读出缓冲区内容*/

write_byte(i)

j=read_byte()

i=read_byte()

i=(i<<4)&0x7f

s=(unsigned int)(j&0x0f)

s=(s*100)/16

j=j>>4

temper=i|j/*获取的温度放在temper中*/

}

/*====================================================================================================

Initialize PID Structure

=====================================================================================================*/

void PIDInit (struct PID *pp)

{

memset ( pp,0,sizeof(struct PID))

}

/*====================================================================================================

PID计算部分

=====================================================================================================*/

unsigned int PIDCalc( struct PID *pp, unsigned int NextPoint )

{

unsigned int dError,Error

Error = pp->SetPoint - NextPoint// 偏差

pp->SumError += Error// 积分

dError = pp->LastError - pp->PrevError// 当前微分

pp->PrevError = pp->LastError

pp->LastError = Error

return (pp->Proportion * Error//比例

+ pp->Integral * pp->SumError //积分项

+ pp->Derivative * dError)// 微分项

}

/***********************************************************

温度比较处理子程序

***********************************************************/

compare_temper()

{

unsigned char i

if(set_temper>temper)

{

if(set_temper-temper>1)

{

high_time=100

low_time=0

}

else

{

for(i=0i<10i++)

{ get_temper()

rin = s// Read Input

rout = PIDCalc ( &spid,rin )// Perform PID Interation

}

if (high_time<=100)

high_time=(unsigned char)(rout/800)

else

high_time=100

low_time= (100-high_time)

}

}

else if(set_temper<=temper)

{

if(temper-set_temper>0)

{

high_time=0

low_time=100

}

else

{

for(i=0i<10i++)

{ get_temper()

rin = s// Read Input

rout = PIDCalc ( &spid,rin )// Perform PID Interation

}

if (high_time<100)

high_time=(unsigned char)(rout/10000)

else

high_time=0

low_time= (100-high_time)

}

}

// else

// {}

}

/*****************************************************

T0中断服务子程序，用于控制电平的翻转 ,40us*100=4ms周期

******************************************************/

void serve_T0() interrupt 1 using 1

{

if(++count<=(high_time))

output=1

else if(count<=100)

{

output=0

}

else

count=0

TH0=0x2f

TL0=0xe0

}

/*****************************************************

串行口中断服务程序，用于上位机通讯

******************************************************/

void serve_sio() interrupt 4 using 2

{

/* EA=0

RI=0

i=SBUF

if(i==2)

{

while(RI==0){}

RI=0

set_temper=SBUF

SBUF=0x02

while(TI==0){}

TI=0

}

else if(i==3)

{

TI=0

SBUF=temper

while(TI==0){}

TI=0

}

EA=1*/

}

void disp_1(unsigned char disp_num1[6])

{

unsigned char n,a,m

for(n=0n<6n++)

{

// k=disp_num1[n]

for(a=0a<8a++)

{

clk=0

m=(disp_num1[n]&1)

disp_num1[n]=disp_num1[n]>>1

if(m==1)

data1=1

else

data1=0

_nop_()

clk=1

_nop_()

}

}

}

/*****************************************************

显示子程序

功能：将占空比温度转化为单个字符，显示占空比和测得到的温度

******************************************************/

void display()

{

unsigned char code number[]={0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6}

unsigned char disp_num[6]

unsigned int k,k1

k=high_time

k=k%1000

k1=k/100

if(k1==0)

disp_num[0]=0

else

disp_num[0]=0x60

k=k%100

disp_num[1]=number[k/10]

disp_num[2]=number[k%10]

k=temper

k=k%100

disp_num[3]=number[k/10]

disp_num[4]=number[k%10]+1

disp_num[5]=number[s/10]

disp_1(disp_num)

}

/***********************************************************

主程序

***********************************************************/

main()

{

unsigned char z

unsigned char a,b,flag_2=1,count1=0

unsigned char phil[]={2,0xce,0x6e,0x60,0x1c,2}

TMOD=0x21

TH0=0x2f

TL0=0x40

SCON=0x50

PCON=0x00

TH1=0xfd

TL1=0xfd

PS=1

EA=1

EX1=0

ET0=1

ES=1

TR0=1

TR1=1

high_time=50

low_time=50

PIDInit ( &spid )// Initialize Structure

spid.Proportion = 10// Set PID Coefficients

spid.Integral = 8

spid.Derivative =6

spid.SetPoint = 100// Set PID Setpoint

while(1)

{

if(plus==0)

{

EA=0

for(a=0a<5a++)

for(b=0b<102b++){}

if(plus==0)

{

set_temper++

flag=0

}

}

else if(subs==0)

{

for(a=0a<5a++)

for(b=0a<102b++){}

if(subs==0)

{

set_temper--

flag=0

}

}

else if(stop==0)

{

for(a=0a<5a++)

for(b=0b<102b++){}

if(stop==0)

{

flag=0

break

}

EA=1

}

get_temper()

b=temper

if(flag_2==1)

a=b

if((abs(a-b))>5)

temper=a

else

temper=b

a=temper

flag_2=0

if(++count1>30)

{

display()

count1=0

}

compare_temper()

}

TR0=0

z=1

while(1)

{

EA=0

if(stop==0)

{

for(a=0a<5a++)

for(b=0b<102b++){}

if(stop==0)

disp_1(phil)

// break

}

EA=1

}

}

//DS18b20 子程序

#include <REG52.H>

sbit DQ=P2^1 //定义端口

typedef unsigned char byte

typedef unsigned int word

//延时

void delay(word useconds)

{

for(useconds>0useconds--)

}

//复位

byte ow_reset(void)

{

byte presence

DQ=0//DQ低电平

delay(29) //480us

DQ=1//DQ高电平

delay(3)//等待

presence=DQ//presence信号

delay(25)

return(presence)

} //0允许，1禁止

//从1-wire 总线上读取一个字节

byte read_byte(viod)

{

byte i

byte value=0

for (i=8i>0i--)

{

value>>=1

DQ=0

DQ=1

delay(1)

if(DQ)value|=0x80

delay(6)

}

return(value)

}

//向1-wire总线上写一个字节

void write_byte(char val)

{

byte i

for (i=8i>0i--) //一次写一个字节

{

DQ=0

DQ=val&0x01

delay(5)

DQ=1

val=val/2

}

delay(5)

}

//读取温度

char Read_Temperature(void)

{

union{

byte c[2]

int x

}temp

ow_reset()

write_byte(0xcc)

write_byte(0xBE)

temp.c[1]=read_byte()

temp.c[0]=read_byte()

ow_reset()

write_byte(0xCC)

write_byte(0x44)

return temp.x/2

}

---