PLC基础知识简介 点击:158868 | 回复:1081



gongkongedit

    
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发表于:2004-08-03 09:23:00
楼主
PLC基础知识简介--杜学强 Http://www.anodeauto.com Email:xq-du@yeah.net 2004-08-03 在自动化控制领域,PLC是一种重要的控制设备。目前,世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品,应用在汽车(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%)等行业。为了使各位初学者更方便地了解PLC,本文对PLC的发展、基本结构、配置、应用等基本知识作一简介,以期对各位网友有所帮助。 一、PLC的发展历程 在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电气控制装置的要求,第二年,美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这就是第一代可编程序控制器,称Programmable Controller(PC)。 个人计算机(简称PC)发展起来后,为了方便,也为了反映可编程控制器的功能特点,可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller(PLC),现在,仍常常将PLC简称PC。 PLC的定义有许多种。国际电工委员会(IEC)对PLC的定义是:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。 上世纪80年代至90年代中期,是PLC发展最快的时期,年增长率一直保持为30~40%。在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。 PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。 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包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置。 三、CPU的构成  CPU是PLC的核心,起神经中枢的作用,每套PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制电路。  CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元。  在使用者看来,不必要详细分析CPU的内部电路,但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作,由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算,在控制器指挥下工作。寄存器参与运算,并存储运算的中间结果,它也是在控制器指挥下工作。 CPU速度和内存容量是PLC的重要参数,它们决定着PLC的工作速度,IO数量及软件容量等,因此限制着控制规模。 四、I/O模块  PLC与电气回路的接口,是通过输入输出部分(I/O)完成的。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态,输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统,输出模块相反。I/O分为开关量输入(DI),开关量输出(DO),模拟量输入(AI),模拟量输出(AO)等模块。  开关量是指只有开和关(或1和0)两种状态的信号,模拟量是指连续变化的量。常用的I/O分类如下:  开关量:按电压水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔离方式分,有继电器隔离和晶体管隔离。  模拟量: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,还有特殊IO模块,如热电阻、热电偶、脉冲等模块。  按I/O点数确定模块规格及数量,I/O模块可多可少,但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或机架槽数限制。 五、电源模块  PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时,有的还为输入电路提供24V的工作电源。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使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的联系,使CPU能访问底板上的所有模块,机械上,实现各模块间的连接,使各模块构成一个整体。 七、PLC系统的其它设备  1、编程设备:编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况,但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器,目前一般由计算机(运行编程软件)充当编程器。  2、人机界面:最简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端应用越来越广泛,由计算机(运行组态软件)充当人机界面非常普及。  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,输入模拟量的电位器,打印机等。 八、PLC的通信联网  依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此,网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著,甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。  PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口,还有一些内置有支持各自通信协议的接口。  PLC的通信,还未实现互操作性,IEC规定了多种现场总线标准,PLC各厂家均有采用。  对于一个自动化工程(特别是中大规模控制系统)来讲,选择网络非常重要的。首先,网络必须是开放的,以方便不同设备的集成及未来系统规模的扩展;其次,针对不同网络层次的传输性能要求,选择网络的形式,这必须在较深入地了解该网络标准的协议、机制的前提下进行;再次,综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题,确定不同层次所使用的网络标准。       --杜学强 Http://www.anodeauto.com Email:xq-du@yeah.net 2004-08-03


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liyanqing

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我也需要关于富士NBO系列的plc的资料,急需做毕业设计用阿,富士的资料好少啊,请求大家的帮助,谢谢。我的邮箱:mayong0401@163.com

快乐的风

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对初学者容易入门!!:)

zwm00306

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电气风云2008

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844楼
     各位前辈大家好,我是一名电子专业的大学生。我对PLC非常有兴趣。希望今后各位电气行业的前辈多多指教。   谢谢

zxjun

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845楼

好!!!       

虚心求学

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846楼
大家好,我是搞电气维修的,我需要plc 编程手册(三菱, 西门子。等等)都可以, 想借此了解如何编程 ,所以请各位老师帮忙,有的话,发给我  ,在这里我谢谢各位老师 。  我的邮箱  hyd8090@126.com        谢谢

陈建辉

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发表于:2008-06-06 13:39:51
847楼

我个人对PLC的基本维护、梯形图了解一点,请老师能否把软件、硬件讲解一些,辛苦了,谢!

aiboluo13

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发表于:2008-06-06 16:15:13
848楼
入门级的文章,呵呵。普及一下。

小刘你好

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发表于:2008-06-06 20:33:28
849楼

杜老师您好 您的文章写的言简意赅,不失为一篇好的综述。我是一个PLC的初学者。想向您请教一下PLC的编程技巧和方法。热烈期盼您的答复。

乌龟也会飞飞

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850楼
 哦  我早听说了撒

HEDONG2

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发表于:2008-06-08 14:19:58
851楼

这个哪里都有的,我觉得一般,并没有说到实际点,关键是操作性,现在PLC中还没有真正的一套实际操作(只有使用手册)连视频也不象PROTEL99的操作性强.

哎,工控网努力吧

spallwell

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852楼
各位前辈你们好 我是三菱plc初学者 想请教编程方法  所以我希望能介绍一下怎样来学习,并给我介绍一些资料 我的mail是sunpengemail@126.com

左辉平

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发表于:2008-06-28 09:23:28
853楼
好东西,看了受益非浅,

往事随风去

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发表于:2008-07-06 15:07:00
854楼
hen 很好的文章,最好细点

往事随风去

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855楼
hen 很好的文章,最好细点

不懂装懂o

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发表于:2008-07-06 19:55:02
856楼

只说了些皮毛,主要是PLC的结构和简单原理

而我们大多数时候需要的是应用

FULIBO

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857楼
我也正在学以致用,PLC,文本,步进驱动,变频器几者合而为一,刚开始学就要用了,挺费劲的,希望能成功.天道酬勤!

huifeideyu

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858楼
我想要PLC编程手册,三菱\西门子\欧姆龙,谢谢!ad713@sina.com

nature730

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发表于:2008-07-24 16:27:03
859楼
为初学者指明了一条道路~~

liug123456789

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860楼

杜老师你好,

我想学习plc编程,你能发表点初学知识吗?


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