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可编程序操控器(PLC)根底常识

2017-07-03 06:10分类:电工基础知识 阅读:

 

在主动化操控范畴,PLC是一种首要的操控设备。如今,世界上有200多厂家出产300多种类PLC商品,运用在轿车(23%)、粮食加工 (16.4%)、化学/制药(14.6%)、金属/矿山(11.5%)、纸浆/造纸(11.3%)等作业。为了使各位初专家更便本地了解PLC,这篇文章对 PLC的翻开、底子构造、配备、运用等底子常识作一简介,以期对各位网友有所协助。
  
一、PLC的翻开进程
在工业出产进程中,许多的开关量次第操控,它依照逻辑条件进行次第动作,并依照逻辑联络进行连锁保护动作的操控,及许多离散量的数据搜集。传统上,这些功 能是经过气动或电气操控体系来完毕的。1968年美国GM(通用轿车)公司提出替代继电气操控设备的恳求,第二年,美国数字公司研宣告了依据集成电路和电 子技能的操控设备,初次选用程序化的手法运用于电气操控,这便是榜首代可编程序操控器,称Programmable Controller(PC)。
  自个核算机(简称PC)翻开起来后,为了便当,也为了反映可编程操控器的功用特征,可编程序操控器定名为Programmable Logic Controller(PLC),如今,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方案。它选用 可编程序的存贮器,用来在其内部存贮施行逻辑运算、次第操控、守时、计数和算术运算等操作的指令,并经过数字的、仿照的输入和输出,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,易于拓宽其功用的准则方案。
  上世纪80时代至90时代中期,是PLC翻开最快的期间,年添加率一贯坚持为30~40%。在这期间,PLC在处理仿照量才干、数字运算才干、人机接 口才干和网络才干得到大崎岖行进,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方位的DCS体系。
  PLC具有通用性强、运用便当、习气面广、牢靠性高、抗搅扰才干强、编程简略等特征。PLC在工业主动化操控格外是次第操控中的方位,在可预见的将来,是无法替代的。
  
二、PLC的构成
  从构造上分,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,这些元素组构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配备。
  
三、CPU的构成
  CPU是PLC的基地,起神经中枢的作用,每套PLC起码有一个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,用扫描的办法搜集 由现场输入设备送来的状况或数据,并存入规矩的寄存器中,一同,确诊电源和PLC内部电路的作业状况和编程进程中的语法差错等。进入作业后,从用户程序存 贮器中逐条读取指令,经剖析后再按指令规矩的使命发作相应的操控信号,去指挥有关的操控电路。
  CPU首要由运算器、操控器、寄存器及完毕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不行短少的构成单元。
  在运用者看来,不用要具体剖析CPU的内部电路,但对各有些的作业机制仍是应有满意的了解。CPU的操控器操控CPU作业,由它读取指令、阐明指令及 施行指令。但作业节奏由轰动信号操控。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,并存储运算的基地作用,它也是在操控器指挥下 作业。
  CPU速度和内存容量是PLC的首要参数,它们抉择着PLC的作业速度,IO数量及软件容量等,因而束缚着操控方案。
四、I/O模块
  PLC与电气回路的接口,是经过输入输出有些(I/O)完毕的。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),仿照量输入(AI),模 拟量输出(AO)等模块。
  开关量是指只需开和关(或1和0)两种状况的信号,仿照量是指接连改动的量。常用的I/O分类如下:
  开关量:按电压水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按阻隔办法分,有继电器阻隔和晶体管阻隔。
  仿照量: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,还有格外IO模块,如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
  按I/O点数断定模块规范及数量,I/O模块可多可少,但其最大数受CPU所能处理的底子配备的才干,即受最大的底板或机架槽数束缚。
  
五、电源模块
  PLC电源用于为PLC各模块的集成电路供给作业电源。一同,有的还为输入电路供给24V的作业电源。电源输入类型有:沟通电源(220VAC或110VAC),直流电源(常用的为24VAC)。
  
六、底板或机架
  大大都模块式PLC运用底板或机架,其作用是:电气上,完毕各模块间的联络,使CPU能拜访底板上的悉数模块,机械上,完毕各模块间的衔接,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、监测作业、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作业。小编程器PLC通常有手持型编程器,如今通常由核算机(作业编程软件)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,如今液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端运用越来越广泛,由核算机(作业组态软件)充任人机界面十分广泛。
  3、输入输出设备:用于耐久性地存储用户数据,如EPROM、EEPROM写入器、条码阅览器,输入仿照量的电位器,打印机等。
   
八、PLC的通讯联网
  依托抢先的工业网络技能可以活络有用地搜集、传送出产和处理数据。因而,网络在主动化体系集成工程中的首要性越来越显着,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与上位核算机以及别的智能设备之间可以沟通讯息,构成一个一同的全体,完毕涣散会集操控。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。

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