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PLC可编程序控制器基础知识

PLC可编程序控制器:PLC英文全称ProgrammableLogicController,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,

PLC可编程序操控器:PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑操控器,界说是:一种数字运算操作的电子体系,专为在工业环境运用而规划的。它选用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,履行逻辑运算,次序操控,守时,计数与算术操作等面向用户的指令,并经过数字或模仿式输入/输出操控各种类型的机械或出产进程。DCS集散体系: DCS英文全称 DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM ,中文全称为集散型操控体系。DCS可以解说为在模仿量回路操控较多的职业中广泛运用的,尽量将操控所构成的危险性涣散,而将办理和显现功用会集的一种自动化高技术产品。

DCS一般由五部份组成:1:操控器2:I/O板3:操作站4:通讯网络5:图形及遍程软件。

一、PLC的开展进程

在工业出产进程中,很多的开关量次序操控,它依照逻辑条件进行次序动作,并依照逻辑关系进行连锁保护动作的操控,及很多离散量的数据搜集。传统上,这些功用是经过气动或电气操控体系来完结的。1968年美国GM(通用轿车)公司提出替代继电气操控设备的要求,第二年,美国数字公司研发出了根据集成电路和电子技术的操控设备,初次选用程序化的手法运用于电气操控,这便是第一代可编程序操控器,称Programmable Controller(PC)。

个人计算机(简称PC)开展起来后,为了便利,也为了反映可编程操控器的功用特色,可编程序操控器定名为Programmable Logic Controller(PLC),现在,仍常常将PLC简称PC。

PLC的界说有许多种。世界电工委员会(IEC)对PLC的界说是:可编程操控器是一种数字运算操作的电子体系,专为在工业环境下运用而规划。它选用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮履行逻辑运算、次序操控、守时、计数和算术运算等操作的指令,并经过数字的、模仿的输入和输出,操控各种类型的机械或出产进程。可编程序操控器及其有关设备,都应按易于与工业操控体系构成一个全体,易于扩大其功用的准则规划。

上世纪80年代至90年代中期,是PLC开展最快的时期,年增长率一向坚持为30~40%。在这时期,PLC在处理模仿量才能、数字运算才能、人机接口才能和网络才能得到大幅度进步,PLC逐步进入进程操控范畴,在某些运用上替代了在进程操控范畴处于操控位置的DCS体系。

PLC具有通用性强、运用便利、习惯面广、可靠性高、抗干扰才能强、编程简略等特色。PLC在工业自动化操控特别是次序操控中的位置,在可预见的将来,是无法替代的。 

二、PLC的构成

从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包含CPU板、I/O板、显现面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不行拆开的全体。模块式PLC包含CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以依照必定规矩组合装备。  

三、CPU的构成

CPU是PLC的中心,起神经中枢的效果,每套PLC至少有一个CPU,它按PLC的体系程序赋予的功用接纳并存贮用户程序和数据,用扫描的方法搜集由现场输入设备送来的状况或数据,并存入规则的寄存器中,一起,确诊电源和PLC内部电路的作业状况和编程进程中的语法错误等。进入运转后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经剖析后再按指令规则的使命发生相应的操控信号,去指挥有关的操控电路。

CPU首要由运算器、操控器、寄存器及完结它们之间联络的数据、操控及状况总线构成,CPU单元还包含外围芯片、总线接口及有关电路。内存首要用于存储程序及数据,是PLC不行短少的组成单元。

在运用者看来,不必要详细剖析CPU的内部电路,但对各部分的作业机制仍是应有满足的了解。CPU的操控器操控CPU作业,由它读取指令、解说指令及履行指令。但作业节奏由震动信号操控。运算器用于进行数字或逻辑运算,在操控器指挥下作业。寄存器参加运算,并存储运算的中心成果,它也是在操控器指挥下作业。

CPU速度和内存容量是PLC的重要参数,它们决议着PLC的作业速度,IO数量及软件容量等,因而约束着操控规划。  

四、I/O模块

PLC与电气回路的接口,是经过输入输出部分(I/O)完结的。I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状况,输出点反映输出锁存器状况。输入模块将电信号改换成数字信号进入PLC体系,输出模块相反。I/O分为开关量输入(DI),开关量输出(DO),模仿量输入(AI),模仿量输出(AO)等模块。

开关量是指只要开和关(或1和0)两种状况的信号,模仿量是指接连改变的量。常用的I/O分类如下:

开关量:按电压水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按阻隔方法分,有继电器阻隔和晶体管阻隔。

模仿量:按信号类型分,有电流型(4-20mA,0-20mA)、电压型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。

除了上述通用IO外,还有特别IO模块,如热电阻、热电偶、脉冲等模块。

按I/O点数确认模块规范及数量,I/O模块可多可少,但其最大数受CPU所能办理的根本装备的才能,即受最大的底板或机架槽数约束。  

五、电源模块

PLC电源用于为PLC各模块的%&&&&&%供给作业电源。一起,有的还为输入电路供给24V的作业电源。电源输入类型有:交流电源(220VAC或110VAC),直流电源(常用的为24VAC)。 

 

六、底板或机架

大多数模块式PLC运用底板或机架,其效果是:电气上,完结各模块间的联络,使CPU能拜访底板上的一切模块,机械上,完结各模块间的衔接,使各模块构成一个全体。  

七、PLC体系的其它设备

1、编程设备:编程器是PLC开发运用、监测运转、查看保护不行短少的器材,用于编程、对体系作一些设定、监控PLC及PLC所操控的体系的作业状况,但它不直接参加现场操控运转。小编程器PLC一般有手持型编程器,现在一般由计算机(运转编程软件)充任编程器。

2、人机界面:最简略的人机界面是指示灯和按钮,现在液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端运用越来越广泛,由计算机(运转组态软件)充任人机界面十分遍及。

3、输入输出设备:用于永久性地存储用户数据,如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器,输入模仿量的电位器,打印机等。   

八、PLC的通讯联网

依托先进的工业网络技术可以敏捷有效地搜集、传送出产和办理数据。因而,网络在自动化体系集成工程中的重要性越来越明显,乃至有人提出”网络便是操控器”的观念说法。

PLC具有通讯联网的功用,它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间可以交流信息,构成一个一致的全体,完结涣散会集操控。大都PLC具有RS-232接口,还有一些内置有支撑各自通讯协议的接口。

PLC的通讯,还未完结互操作性,IEC规则了多种现场总线规范,PLC各厂家均有选用。

关于一个自动化工程(特别是中大规划操控体系)来讲,挑选网络十分重要的。首要,网络有必要是敞开的,以便利不同设备的集成及未来体系规划的扩展;其次,针对不同网络层次的传输功能要求,挑选网络的方式,这有必要在较深化地了解该网络规范的协议、机制的前提下进行;再次归纳考虑体系本钱、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题,确认不同层次所运用的网络规范。

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