PLC基础介绍 点击：16725 | 回复：136
发表于：2002-03-07 21:42:00
楼主
PLC基础介绍
可编程控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC或PC，在现代工业控制中占有重要地位。本文对其基础知识进行简要介绍。
一、PLC的起源
PLC是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的。自1836年继电器问世，人们就开始用导线将它同开关器件巧妙地连接，构成用途各异的逻辑控制或顺序控制。上世纪60年代末，它不断吸收微计算机技术使之功能不断增强，逐渐适合复杂的控制任务 。随着微电子技术、计算机技术和数据通信技术的飞速发展、微处理器的出现，以及流程加工行业（如汽车制造业）对生产流程迅速、频繁变更的需求，PLC技术出现并快速发展。
目前，PLC在小型化、大型化、大容量、强功能等方面有了质的飞跃，使早期的PLC从最初的逻辑控制、顺序控制，发展成为具有逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算、数据处理、联网通信及PID回路调节等功能的现代PLC。但是，仍然沿用着顺序扫描、程序控制等基本模式及CPU+通信+I/O的基本结构。
PLC之所以有生命力，在于它更加适合工业现场和市场的要求：高可靠性、强抗各种干扰的能力、编程安装使用简便、低价格长寿命。它的输入输出端更接近现场设备，不需添加太多的中间部件或需要更多的接口，这样节省了用户时间和成本。PLC的下端(输入端)为继电器、晶体管和晶闸管等控制部件，而上端一般是面向用户的微型计算机。人们在应用它时，可以不必进行计算机方面的专门培训，就能对可编程控制器进行操作及编程。
二、PLC的功能
1、数据采集与输出。
2、控制功能。 包括顺序控制、逻辑控制、定时、计数等。
3、数据处理功能。包括基本数学运算、比较、对字节的运算、PID运算、滤波等。
4、输入/输出接口调理功能。 具有A/D、D/A转换功能，通过I/O模块完成对模拟量的控制和调节，具有温度、运动等测量接口。
5、通信、联网功能。 现代PLC大多数都采用了通信、网络技术，有RS232或RS485接口，可进行远程I/O控制，多台 PLC可彼此间联网、通信，外部器件与一台或多台可编程控制器的信号处理单元之间，实现程序和数据交换，如程序转移、数据文档转移、监视和诊断。在系统构成时，可由一台计算机与多台PLC构成"集中管理、分散控制"的分布式控制网络，以便完成较大规模的复杂控制。通常所说的SCADA系统，现场端和远程端也可以采用PLC作现场机。
6、支持人机界面功能。提供操作者以监视机器/过程工作必需的信息。允许操作者和PC系统与其应用程序相互作用，以便作决策和调整，实现工业计算机的分散和集中操作与监视系统。
7、编程、调试等，并且大部分支持在线编程。
三、PLC的主要特点
1、可靠性高。PLC的MTBF一般在40000～50000h以上，有的在10~20万h，且均有完善的自诊断功能。
2、结构形式多样，模块化组合灵活。有固定式适于小型系统或机床，组合式适于集控制系统。最少的PLC只有6点，而AB的ControlLogix系统的容量达128000点。
3、功能强大。
4、编程方便。控制具有极大灵活性。
5、适应工业环境。适应高温、振动、冲击和粉尘等恶劣环境以及电磁干扰环境。
6、安装、维修简单
7、与DCS相比，价格低。
8、当前PLC产品紧跟现场总线的发展潮流。
四、PLC的联网与通信
PLC的通信包括PLC之间、PLC与上位计算机之间以及PLC与其他智能设备间的通信。PLC系统与通用计算机可以直接或通过通信处理单元、通信转接器相连构成网络，以实现信息的交换，并可构成"集中管理、分散控制"的分布式控制系统，满足工厂自动化(FA)系统发展的需要，各PLC系统或远程I/O模块按功能各自放置在生产现场分散控制，然后采用网络连接构成集中管理的分布式网络系统。
目前各厂商都主推各自的总线标准，如西门子Profibus、A-B ControlNet及DeviceNet、莫迪康Modbus等等。但其构成的"集中管理、分散控制"分布式控制方式是十分类似的。如ROCKWELL（A-B）推出了"全方位自动化"的理念，推荐三层网络结构，即1）设备层（DeviceNet为代表）；2）控制层（ControlNet为代表）；3）管理层（EtheNet）。
五、PLC的发展
1、与DCS的差别。
集散系统DCS从工业自动化仪表控制系统发展到以工业控制计算机为中心的集散系统，所以其在模拟量处理、回路调节方面具有一定优势，初期主要用在连续过程控制，侧重回路调节功能，满足快速大量数据处理要求。硬件结构方面，总线标准化程度高，兼容性强，软件资源丰富，特别是有实时操作系统的支持，故对要求快速、实时性强、模型复杂和计算工作量大的工业对象的控制占有优势。
PLC是由继电器逻辑系统发展而来，主要用在离散制造、工序控制，初期主要是代替继电器控制系统，侧重于开关量顺序控制方面。PLC在自身发展同时，也在吸收DCS系统的优点。PLC在过程控制的发展将是与现场总线技术结合，发展向下拓展功能，开放总线。
2、市场占有率
1987年世界PLC的销售额为25亿美元，此后每年以20%左右的速度递增。进入90年代以来，世界PLC的年平均销售额在55亿美元以上，其中我国约占1%。当前，PLC在国际市场上已成为最受欢迎的工业控制畅销产品，用PLC设计自动控制系统已成为世界潮流。图1为PLC产品、PID调节装置、DCS系统、个人计算机等销售额（美元）的对比，图2为市场增长率的对比。
发表于：2001-11-18 21:50:00
35楼
大家不要以为PLC有多难，关键在基础，首先学好电器知识，将其转化即可，另外，要在用中学，PLC很关键的一点就是实际操作。如果给你一个项目，首先要搞清楚控制要求，然后再搞出接线图，最后再设计程序。
当然，请一些老师指点一下可以达到事半功倍的效果，但是不要仅限于此，要将他们的经验转化成自己的东西，多实践，多操作，这样才会进步较快。
还有就是找一些操作手册之类，将指令功能搞明白，另外，不要局限于一种方式，我曾遇到过三个人编同一个程序竟有七种方法，当然，可能还有更多方法。
大家差不多经常用的就是一些固定的设备，要求很清楚，可以试着自己编一下，试一试，万事开头难，只要用心，没有学不会的！
发表于：2001-11-21 13:46:00
37楼
谢谢各位朋友的关注。
PLC是应用最广泛的控制手段，但它的原理并不难，只要掌握I/O和程序两个扫描过程就可以了。各个厂家的PLC尽管采用不同的结构，应用不同的软件，应用不同的寻址方式支持不同的通讯协议，但均采用了相同的原理。因此，学习PLC可以举一反三，一通百通。
PLC产生的基础，首先是基于在实践中的分立电气控制，是将计算机技术应用于原有电气控制的结果。因此，PLC本身的学习并不困难，它离基于按钮、继电器、调节器、指示灯等电气控制非常近。因此，学自动化特别是有现场电气维护知识的人士学习PLC技术是很容易的，大家不要以为PLC有多难。
在PLC的学习中，实践是最重要的。PLC并不是一项抽象的科学理论，而是一项实实在在的技术。当你拿到一套设备后，总会把它弄好，只是时间问题。有的朋友问有没有学习PLC的书，我认为没有必要，实际上大多是各供应商提供的使用手册，市场上有一些书，其内容也类似于某个品牌的PLC手册。如果你手头没有手册，也没PLC设备，不如去各供应商网站上浏览浏览，大多可下载。
有经验的朋友可关注一下PLC的网络方面。在控制系统中，分步式控制是一种趋势，所谓“网络就是控制器”，这也是各PLC厂商竞争市场的一个热点，特别是对现场总线的支持和协议的开放性。在这方面，吴志扬和程宏鹰先生主持的栏目涉及较多，可参考。
欢迎各位继续探讨。
热门招聘
相关主题
- 哪位有RS232转DH485接线图
[13851] - 这个就是典型的会用温控表做...[8835]
- 西门子PLC S7-200∕300∕400∕1...[8466]
- 两个OMRON CP1H的PLC经过串口...[10111]
- 求教计算偏心轮偏心距公式1[7227]
- 求助PLC如何存储大量数据[11720]
- 缘来如水-西门子专家坐诊[10635]
- RS232和RS485通讯[13543]
- PLC模拟量输入有波动怎么办？...[12922]
- 怎样学习PLC编程[8131]
官方公众号
智造工程师
-
客服
-
小程序
-
公众号
工控网智造工程师好文精选
