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PLC英文全稱,中文全稱為可編程邏輯控制器。他是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器,用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序,執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制,定時(shí),計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令,并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC是可編程邏輯電路,也是一種和硬件結(jié)合很緊密的語(yǔ)言,在半導(dǎo)體方面有很重要的應(yīng)用,可以說(shuō)有半導(dǎo)體的地方就有PLC。
用途:目前,PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保、水處理及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)。
PLC的特點(diǎn):
可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)。
配套齊全,功能完善,適用性強(qiáng)。
易學(xué)易用,深受工程技術(shù)人員歡迎。
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小,維護(hù)方便,容易改造。
體積小,重量輕,能耗低。
PLC的組成:
PLC由中央處理器CPU,存儲(chǔ)器,輸入輸出接口,編程器組成。
中央處理器CPU是核心,它的作用時(shí)接受輸入的程序并存儲(chǔ)程序。掃描現(xiàn)場(chǎng)的輸入狀態(tài),執(zhí)行用戶程序,并自診斷。
存儲(chǔ)器用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)。
輸入接口采集現(xiàn)場(chǎng)各種開(kāi)關(guān)接點(diǎn)的信號(hào)狀態(tài),并將其轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的邏輯電平,輸出接口用于輸出電信號(hào)來(lái)控制對(duì)象。
編程器用于用戶程序的編制,編輯,調(diào)試,檢查和監(jiān)視。還可以顯示PLC的各種狀態(tài)。
PLC的主要功能與作用:
1、用于順序控制:
順序控制是根占有關(guān)輸進(jìn)開(kāi)關(guān)量確當(dāng)前與歷史的狀況,產(chǎn)生所要求的開(kāi)關(guān)量輸出,以使系統(tǒng)能按一定順序工作。這是系統(tǒng)工作最基本的控制。也是離散生產(chǎn)過(guò)程最常用的控制。
2、用于過(guò)程控制:
過(guò)程控制要用到模擬量。模擬量一般是指連續(xù)變化的量,如電流、電壓、溫度、壓力等物理量。過(guò)程控制的目的就是,根占有關(guān)模擬量確當(dāng)前與歷史的輸進(jìn)狀況,產(chǎn)生所要求的開(kāi)關(guān)量、或模擬量輸出,以使系統(tǒng)工作參數(shù)能按一定要求工作。是連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程最常用的控制。
擴(kuò)展資料:
當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后,可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí),才是可編程邏輯控制器的真正輸出。
PLC工作過(guò)程的特點(diǎn)如下:
①PLC采用集中采樣、集中輸出的工作方式,這種方式減少了外界干擾的影響。
②PLC的工作過(guò)程是循環(huán)掃描的過(guò)程,循環(huán)掃描時(shí)間的長(zhǎng)短取決于指令執(zhí)行速度、用戶程序的長(zhǎng)度等因素。
③輸出對(duì)輸入的影響有滯后現(xiàn)象。PLC采用集中采樣、集中輸出的工作方式,當(dāng)采樣階段結(jié)束后,輸入狀態(tài)的變化將要等到下一個(gè)采樣周期才能被接收,因此這個(gè)滯后時(shí)間的長(zhǎng)短又主要取決于循環(huán)周期的長(zhǎng)短。此外,影響滯后時(shí)間的因素還有輸入濾波時(shí)間、輸出電路的滯后時(shí)間等。
④輸出映像寄存器的內(nèi)容取決于用戶程序掃描執(zhí)行的結(jié)果。
⑤輸出鎖存器的內(nèi)容由上一次輸出刷新期間輸出映像寄存器中的數(shù)據(jù)決定。
⑥PLC當(dāng)前實(shí)際的輸出狀態(tài)有輸出鎖存器的內(nèi)容決定。
參考資料來(lái)源:百度百科——可編程邏輯控制器
PLC是在繼電器順序控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的以微處理器為核心的通用自動(dòng)控制裝置。PLC以微處理器為基礎(chǔ),綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù),用面向控制過(guò)程、面向用戶的編程語(yǔ)言,提供簡(jiǎn)單易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工業(yè)控制裝置。
PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、交通運(yùn)輸、電力、工業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)行業(yè),實(shí)際應(yīng)用主要有以下六種類型:01
PLC用于開(kāi)關(guān)量控制PLC開(kāi)關(guān)量控制取代了傳統(tǒng)的繼電器電路,所控制的入、出點(diǎn)數(shù),少的十幾點(diǎn)、幾十點(diǎn),多的可到幾百、幾千,甚至幾萬(wàn)點(diǎn)。通過(guò)聯(lián)網(wǎng),點(diǎn)數(shù)幾乎不受限制。PLC所控制的邏輯問(wèn)題可以是組合的、時(shí)序的、即時(shí)的、延時(shí)的、不需計(jì)數(shù)的、需要計(jì)數(shù)的、固定順序的、隨機(jī)工作的等,這是別的控制器無(wú)法比擬的。
PLC的硬件結(jié)構(gòu)是可變的,可用于單臺(tái)設(shè)備的控制、多機(jī)群控或自動(dòng)化流水線等。它的軟件程序也是可編的,必要時(shí)可編寫(xiě)多套或多組程序,按照需要調(diào)用。02
PLC用于模擬量控制PLC可通過(guò)模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換模塊(A/D、D/A轉(zhuǎn)換)來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬量的控制,如溫度、壓力、流量、液位和速度等這些連續(xù)變化的模擬量。
在進(jìn)行模擬量控制的同時(shí),也可以進(jìn)行開(kāi)關(guān)量的控制。其他控制器是不具備的,控制實(shí)現(xiàn)也不如PLC方便。A/D單元(模、數(shù)轉(zhuǎn)換),把外電路的模擬量,轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,然后送入PLC;D/A單元(數(shù)、模轉(zhuǎn)換),把PLC的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量,再送給外電路;
A/D、D/A有單路、多路。中、大型PLC不僅可進(jìn)行數(shù)字的加、減、乘、除,還可開(kāi)方、插值和浮點(diǎn)運(yùn)算,有的還有PID指令,可對(duì)偏差制量進(jìn)行比例、微分、積分運(yùn)算,進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。03
PLC用于運(yùn)動(dòng)控制PLC除了可以控制開(kāi)關(guān)量、模擬量,還可以控制運(yùn)動(dòng)量。如機(jī)床部件的圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制(運(yùn)動(dòng)量也是以數(shù)字量表示)。
早期的PLC直接用開(kāi)關(guān)量模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu),現(xiàn)在一般使用運(yùn)動(dòng)控制模塊,可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。PLC可通過(guò)多種方式、多路接收計(jì)數(shù)脈沖,頻率可高達(dá)幾k到幾十k赫茲;有的PLC還有脈沖輸出功能,脈沖頻率也可達(dá)幾十k;這兩種功能,加上PLC有數(shù)據(jù)處理及運(yùn)算能力,再配備相應(yīng)的傳感器(如旋轉(zhuǎn)編碼器)或脈沖伺服裝置,就可以依照數(shù)字控制技術(shù)的原理實(shí)現(xiàn)各種各樣的控制,如:實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制、曲線插補(bǔ)、曲線運(yùn)動(dòng)等等。04
PLC用于數(shù)據(jù)處理隨著PLC技術(shù)的發(fā)展,數(shù)學(xué)運(yùn)算(含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表及位操作等功能應(yīng)用于PLC,且PLC數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)越來(lái)越大,可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。
PLC可以利用通信功能傳送到別的智能裝置(如計(jì)算機(jī)),再對(duì)這些數(shù)據(jù)作處理,或通過(guò)打印機(jī)將它們打印制表。05
PLC用于信號(hào)監(jiān)控PLC自檢信號(hào)很多,內(nèi)部器件也很多,可利用它進(jìn)行PLC自身工作的監(jiān)控,或?qū)刂茖?duì)象進(jìn)行監(jiān)控。這樣可以減少系統(tǒng)的故障(出了故障也好查找),可提高累計(jì)平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間,降低故障修復(fù)時(shí)間,提高系統(tǒng)的可靠性。
06 PLC用于聯(lián)網(wǎng)、通訊PLC聯(lián)網(wǎng)、通訊能力很強(qiáng),可以與個(gè)人計(jì)算機(jī)連接、通訊,可用計(jì)算機(jī)編程及對(duì)PLC進(jìn)行控制的管理。并且不斷有新的聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)推出。
一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以控制、管理多臺(tái)PLC,多的可達(dá)32臺(tái)。一臺(tái)PLC可以和多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接、通訊,以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)設(shè)備對(duì)PLC控制系統(tǒng)的監(jiān)控;PLC與PLC之間可相互通訊,可以一對(duì)一或多對(duì)多,多到幾十、幾百;PLC可以和智能儀表、智能執(zhí)行裝置(如變頻器)等連接、通訊,可以形成遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。PLC是當(dāng)今計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)及智能化工廠發(fā)展的需要。PLC使工業(yè)控制從點(diǎn)、到線、再到面,使設(shè)備級(jí)的控制、生產(chǎn)線的控制、工廠管理層的控制連成一個(gè)整體,進(jìn)而可創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。
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1、PLC的功能:
(1)可靠性高。由于PLC大都采用單片微型計(jì)算機(jī),因此具有很高的集成度。此外,相應(yīng)的保護(hù)電路和自診斷功能提高了系統(tǒng)的可靠性。
(2)編程容易。PLC的編程多采用繼電器控制梯形圖及命令語(yǔ)句,它們的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于微型計(jì)算機(jī)指令的數(shù)量。除中高檔plc外,一般只有16臺(tái)小型plc。由于梯形圖像簡(jiǎn)單,易于掌握和使用,而且可以在沒(méi)有計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)的情況下編程。
(3)組態(tài)靈活。由于PLC采用積木式結(jié)構(gòu),用戶可以通過(guò)簡(jiǎn)單的組合靈活地改變控制系統(tǒng)的功能和規(guī)模,因此適用于任何控制系統(tǒng)。
(4)輸入/輸出功能模塊齊全。PLC的最大優(yōu)點(diǎn)之一,是對(duì)于不同的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)(如直流或交流、開(kāi)關(guān)、數(shù)字或模擬、電壓或電流等),有相應(yīng)的模板可以直接與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(如按鈕、開(kāi)關(guān)、傳感器電流傳感器等)連接,并通過(guò)總線與CPU主板連接。
2、PLC的用途:
(1)開(kāi)環(huán)控制
開(kāi)關(guān)量的開(kāi)環(huán)控制是PLC的最基本控制功能。plc指令系統(tǒng)具有強(qiáng)大的邏輯運(yùn)算能力,易于實(shí)現(xiàn)定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序(分步)等多種邏輯控制方式。大部分plc用于取代傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)。
(2)模擬量閉環(huán)
對(duì)于模擬量的閉環(huán)控制系統(tǒng),除了要有開(kāi)關(guān)量的輸入輸出外,使采樣輸入和調(diào)節(jié)輸出能夠?qū)崿F(xiàn)溫度、流量、壓力、位移的連續(xù)調(diào)節(jié)和控制。電磁、速度等參數(shù)。plc不僅在大中型計(jì)算機(jī)上具有這種功能,在一些小型計(jì)算機(jī)上也具有這種功能。
(3)數(shù)字量控制
控制系統(tǒng)具有旋轉(zhuǎn)編碼器和脈沖伺服裝置(如步進(jìn)電動(dòng)機(jī))時(shí),可利用plc接收和輸出高速脈沖,實(shí)現(xiàn)數(shù)字量控制。更先進(jìn)的plc還專門(mén)開(kāi)發(fā)了數(shù)字控制模塊,可以實(shí)現(xiàn)曲線插補(bǔ)功能。
近年來(lái),人們提出了一種新型的運(yùn)動(dòng)單元模塊,它還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字量控制。給出了數(shù)字量控制技術(shù)的編程語(yǔ)言,使用plc實(shí)現(xiàn)數(shù)字量控制更加簡(jiǎn)單。
(4)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控
由于PLC主要用于現(xiàn)場(chǎng)控制,所以采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)是十分必要的功能,在此基礎(chǔ)上,plc與上位機(jī)或觸摸屏相連。它不僅可以觀察這些數(shù)據(jù)的當(dāng)前值,而且可以及時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。一些可編程邏輯控制器有數(shù)據(jù)記錄單元,可由普通個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)。將卡插入裝置以保存收集的數(shù)據(jù)。
PLC的另一個(gè)特點(diǎn)是自檢信號(hào)多.利用這個(gè)特點(diǎn),PLC控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)白診斷式監(jiān)控,減少系統(tǒng)的故障,提高系統(tǒng)的可靠性。
擴(kuò)展資料:
PLC內(nèi)部工作方式一般是采用循環(huán)掃描工作方式,部分大中型plc增加中斷方式。當(dāng)用戶調(diào)試用戶程序時(shí),程序通過(guò)編程器寫(xiě)入plc存儲(chǔ)器。同時(shí),將現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)和受控執(zhí)行器連接到輸入模塊的輸入端和輸出模塊的輸出端。然后選擇plc操作模式作為操作模式。
后面的工作就由PLC根據(jù)用戶程序去完成,右圖是PLC執(zhí)行過(guò)程框圖。PLC在工作過(guò)程中,主要完成六個(gè)模塊的處理。
參考資料來(lái)源:百度百科-PLC控制
參考資料來(lái)源:百度百科-可編程邏輯控制器
可編程邏輯控制器是種專門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲(chǔ)器,在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來(lái)控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程。
PLC技術(shù)的用途:
1、開(kāi)環(huán)控制
開(kāi)關(guān)量的開(kāi)環(huán)控制是PLC的最基本控制功能。PLC的指令系統(tǒng)具有強(qiáng)大的邏輯運(yùn)算能力,很容易實(shí)現(xiàn)定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序(步進(jìn))等各種邏輯控制方式。大部分PLC就是用來(lái)取代傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)。
2、模擬量閉環(huán)
對(duì)于模擬量的閉環(huán)控制系統(tǒng),除了要有開(kāi)關(guān)量的輸入輸出外,還要有模擬量的輸入輸出點(diǎn),以便采樣輸入和調(diào)節(jié)輸出實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、流量、壓力、位移、速度等參數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)與控制。目前的PLC不但大型、中型機(jī)具有這種功能外,還有些小型機(jī)也具有這種功能。
3、數(shù)字量控制
控制系統(tǒng)具有旋轉(zhuǎn)編碼器和脈沖伺服裝置(如步進(jìn)電動(dòng)機(jī))時(shí),可利用PLC實(shí)現(xiàn)接收和輸出高速脈沖的功能,實(shí)現(xiàn)數(shù)字量控制,較為先進(jìn)的PLC還專門(mén)開(kāi)發(fā)了數(shù)字控制模塊,可實(shí)現(xiàn)曲線插補(bǔ)功能,近來(lái)又推出了新型運(yùn)動(dòng)單元模塊,還能提供數(shù)字量控制技術(shù)的編程語(yǔ)言,使PLC實(shí)現(xiàn)數(shù)字量控制更加簡(jiǎn)單。
4、數(shù)據(jù)采集監(jiān)控
由于PLC主要用于現(xiàn)場(chǎng)控制,所以采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)是十分必要的功能,在此基礎(chǔ)上將PLC與上位計(jì)算機(jī)或觸摸屏相連接,既可以觀察這些數(shù)據(jù)的當(dāng)前值,又能及時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
有的PLC具有數(shù)據(jù)記錄單元,可以用一般個(gè)人電腦的存儲(chǔ)卡插入到該單元中保存采集到的數(shù)據(jù)。PLC的另一個(gè)特點(diǎn)是自檢信號(hào)多.利用這個(gè)特點(diǎn),PLC控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)白診斷式監(jiān)控,減少系統(tǒng)的故障,提高系統(tǒng)的可靠性。
擴(kuò)展資料:
在制造工業(yè)中存在大量的開(kāi)關(guān)量為主的開(kāi)環(huán)的順序控制,它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作號(hào)按照時(shí)序動(dòng)作;另外還有與順序、時(shí)序無(wú)關(guān)的按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制;以及大量的開(kāi)關(guān)量、脈沖量、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)器、模擬量的越限報(bào)警等狀態(tài)量為主的—離散量的數(shù)據(jù)采集監(jiān)視。
由于這些控制和監(jiān)視的要求,使PLC發(fā)展成了取代繼電器線路和進(jìn)行順序控制為主的產(chǎn)品。PLC廠家在原來(lái)CPU模板上提逐漸增加了各種通訊接口,現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展,使PLC的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。 PLC具有穩(wěn)定可靠、價(jià)格便宜、功能齊全、應(yīng)用靈活方便、操作維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn),這是它能持久的占有市場(chǎng)的根本原因。
PLC控制器本身的硬件采用積木式結(jié)構(gòu),有母板,數(shù)字I/O模板,模擬I/O模板,還有特殊的定位模板,條形碼識(shí)別模板等模塊,用戶可以根據(jù)需要采用在母板上擴(kuò)展或者利用總線技術(shù)配備遠(yuǎn)程I/O從站的方法來(lái)得到想要的I/O數(shù)量。
PLC在實(shí)現(xiàn)各種數(shù)量的I/O控制的同時(shí),還具備輸出模擬電壓和數(shù)字脈沖的能力,使得它可以控制各種能接收這些信號(hào)的伺服電機(jī),步進(jìn)電機(jī),變頻電機(jī)等,加上觸摸屏的人機(jī)界面支持,施耐德的PLC可以滿足您在過(guò)程控制中任何層次上的需求。
參考資料來(lái)源:百度百科-可編程邏輯控制器
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