可編程邏�控制�(ProgrammableLogicController�PLC�,是一種用于自�(dòng)化實(shí)�(shí)控制的數(shù)位邏輯控制器,廣泛應(yīng)用于目前的工�(yè)控制�(lǐng)域。在可編程邏輯控制器出現(xiàn)之前,一般要使用成百上千�繼電�以及�(jì)�(shù)�才能組成具有相同功能的自�(dòng)化系�(tǒng),而現(xiàn)�,經(jīng)過編程的簡單的可編程邏輯控制器模塊基本上已經(jīng)代替了這些大型裝置??删幊踢壿嬁刂破鞯南到y(tǒng)程序一般在出廠前已�(jīng)初始化完�,用戶可以根�(jù)自己的需要自行編輯相�(yīng)的用戶程序來滿足不用的自�(dòng)化生�(chǎn)要求�
可編程序邏輯控制器PLC(Programmable logic Controller�,又稱可編程序控制器PC(Programmable Controller�,是微機(jī)技�(shù)與繼電器常規(guī)控制技�(shù)相接合的�(chǎn)�,是在順序控制器和微�(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型控制�,是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用�(jì)算機(jī)�
�1969年針對工�(yè)自動(dòng)控制的特�(diǎn)和需要而開�(fā)的臺(tái)PLC問世以來,迄今已�(jīng)30多年�,它的發(fā)展雖然包含了前期控制技�(shù)的繼承和演變,但又不同于順序控制器和通用的微�(jī)控制裝置。它不僅充分利用微處理器的優(yōu)�(diǎn)來滿足各種工�(yè)�(lǐng)域的�(shí)�(shí)控制要求,同�(shí)也照顧到�(xiàn)場電器操作維�(hù)人員的技能和�(xí)�,擯棄了微機(jī)常用的計(jì)算機(jī)編程語言的表�(dá)形式,獨(dú)具風(fēng)格地形成一套以繼電器梯形圖為基�(chǔ)的形象編程語言和模塊化的軟件結(jié)�(gòu),使用戶程序的編制清晰直觀、方便易�(xué),調(diào)試和查錯(cuò)都很容易。用戶買到所需PLC�,只需按說明書或提�,做少量的安裝接線和用戶程序的編制工�,就可靈活而方便地將PLC�(yīng)用于生產(chǎn)�(shí)�。而用戶程序的編制、修改和�(diào)試不需要具有專門的計(jì)算機(jī)編程語言知識(shí)。這樣就破除了“電腦”的神秘�,推�(dòng)了計(jì)算機(jī)技�(shù)的普遍應(yīng)�??删幊绦蚩刂破鱌LC在現(xiàn)代工�(yè)自動(dòng)化控制中是最值得重視的先�(jìn)控制技�(shù)。PLC�(xiàn)已成為現(xiàn)代工�(yè)控制三大支柱(PLC、CAD/CAM、ROBOT)之一,以其可靠�、邏輯功能強(qiáng)、體積小、可在線修改控制程序、具有遠(yuǎn)程通信�(lián)�(wǎng)功能、易于與�(jì)算機(jī)接口、能對模擬量�(jìn)行控�、具備告訴計(jì)�(shù)與位控等高性能模塊等優(yōu)異性能,日益取代由大量中間繼電�、時(shí)間繼電器、計(jì)�(shù)繼電器等組成的傳�(tǒng)繼電-接觸控制系�(tǒng)在機(jī)�、化工、石�、冶金、電�、輕�、電�、紡�、食�、交通、等行業(yè)得到廣泛�(yīng)�。PLC的應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一�(gè)國家工業(yè)先�(jìn)水平的重要標(biāo)志之一�
由于目前各國生產(chǎn)的PLC種類繁多、性能�(guī)模各�、指令系�(tǒng)不盡相同�
可編程邏輯控制器�(shí)�(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī),其硬件�(jié)�(gòu)基本上與微型�(jì)算機(jī)相同,基本構(gòu)成為�
一、電�
可編程邏輯控制器的電源在整�(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一�(gè)良好�、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的,因�,可編程邏輯控制器的制造商對電源的�(shè)�(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波�(dòng)�+10%(+15%)范圍�(nèi),可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電�(wǎng)上去�
二、中央處理單�(CPU)
中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中樞。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和�(shù)�(jù);檢查電�、存�(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀�(tài),并能診斷用戶程序中的語法錯(cuò)�。當(dāng)可編程邏輯控制器投入�(yùn)行時(shí),首先它以掃描的方式接收�(xiàn)場各輸入裝置的狀�(tài)和數(shù)�(jù),并分別存入I/O映象區(qū),然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程�,經(jīng)過命令解釋后按指令的�(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)�(yùn)算的�(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)�(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序�(zhí)行完畢之�,將I/O映象區(qū)的各輸出狀�(tài)或輸出寄存器�(nèi)的數(shù)�(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝�,如此循�(huán)�(yùn)�,直到停止運(yùn)行�
為了�(jìn)一步提高可編程邏輯控制器的可靠�,近年來對大型可編程邏輯控制器還采用雙CPU�(gòu)成冗余系�(tǒng),或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣,即使某�(gè)CPU出現(xiàn)故障,整�(gè)系統(tǒng)仍能正常�(yùn)行�
�、存�(chǔ)�
存放系統(tǒng)軟件的存�(chǔ)器稱為系�(tǒng)程序存儲(chǔ)��
�、輸入輸出接口電�
1.現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微�(jī)的輸入接口電路,作用是可編程邏輯控制器與�(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道�
2.現(xiàn)場輸出接口電路由輸出�(shù)�(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成,作用可編程邏輯控制器通過�(xiàn)場輸出接口電路向�(xiàn)場的�(zhí)行部件輸出相�(yīng)的控制信�(hào)�
�、功能模�
如計(jì)�(shù)、定位等功能模塊�
�、通信模塊
在可編程邏輯控制器系�(tǒng)�(shè)�(jì)�(shí),首先應(yīng)確定控制方案,下一步工作就是可編程邏輯控制器工程設(shè)�(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是�(shè)�(jì)選型的主要依�(jù)??删幊踢壿嬁刂破骷坝嘘P(guān)�(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)�(zhǔn)�,按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一�(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用可編程邏輯控制器�(yīng)是在相關(guān)工業(yè)�(lǐng)域有投運(yùn)�(yè)�、成熟可靠的系統(tǒng),可編程邏輯控制器的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能�(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適�(yīng)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語言有利于縮短編程時(shí)間,因此,工程設(shè)�(jì)選型和估算時(shí),應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特�(diǎn)、控制要求,明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和�(dòng)�,然后根�(jù)控制要求,估算輸入輸出點(diǎn)�(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定可編程邏輯控制器的功能、外部設(shè)備特性等,選擇有較高性能�(jià)格比的可編程邏輯控制器和�(shè)�(jì)相應(yīng)的控制系�(tǒng)�
輸入輸出(I/O)點(diǎn)�(shù)的估�
I/O�(diǎn)�(shù)估算�(shí)�(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?,通常�?jù)�(tǒng)�(jì)的輸入輸出點(diǎn)�(shù),再增加10%�20%的可�(kuò)展余量后,作為輸入輸出點(diǎn)�(shù)估算�(shù)�(jù)。實(shí)際訂貨時(shí),還需根據(jù)制造廠商可編程邏輯控制器的�(chǎn)品特�(diǎn),對輸入輸出�(diǎn)�(shù)�(jìn)行圓��
存儲(chǔ)器容量的估算
存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存�(chǔ)單元大小,程序容量是存儲(chǔ)器中用戶�(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小,因此程序容量小于存儲(chǔ)器容�。設(shè)�(jì)階段,由于用戶應(yīng)用程序還未編制,因此,程序容量在�(shè)�(jì)階段是未知的,需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)�(jì)選型�(shí)能對程序容量有一定估�,通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來替代�
存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公�,許多文�(xiàn)資料中給出了不同公式,大體上都是按數(shù)字量I/O�(diǎn)�(shù)�10�15�,加上模擬I/O�(diǎn)�(shù)�100倍,以此�(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)�16位為一�(gè)字),另外再按此�(shù)�25%考慮余量�
控制功能的選�
該選擇包括運(yùn)算功�、控制功能、通信功能、編� 功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇�
1、運(yùn)算功�
簡單可編程邏輯控制器的運(yùn)算功能包括邏輯運(yùn)算、計(jì)�(shí)和計(jì)�(shù)功能;普通可編程邏輯控制器的�(yùn)算功能還包括�(shù)�(jù)移位、比較等�(yùn)算功�;較�(fù)雜運(yùn)算功能有代數(shù)�(yùn)�、數(shù)�(jù)傳送等;大型可編程邏輯控制器中還有模擬量的PID�(yùn)算和其他�(yùn)算功�。隨著開放系�(tǒng)的出�(xiàn),目前在可編程邏輯控制器中都已具有通信功能,有些產(chǎn)品具有與下位�(jī)的通信,有些產(chǎn)品具有與同位�(jī)或上位機(jī)的通信,有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)�(wǎng)�(jìn)行數(shù)�(jù)通信的功能。設(shè)�(jì)選型�(shí)�(yīng)從實(shí)際應(yīng)用的要求出發(fā),合理選用所需的運(yùn)算功�。大多數(shù)�(yīng)用場�,只需要邏輯運(yùn)算和�(jì)�(shí)�(jì)�(shù)功能,有些應(yīng)用需要數(shù)�(jù)傳送和比較,當(dāng)用于模擬量檢測和控制�(shí),才使用代數(shù)�(yùn)�,數(shù)值轉(zhuǎn)換和PID�(yùn)算等。要顯示�(shù)�(jù)�(shí)需要譯碼和編碼等運(yùn)��
2、控制功�
控制功能包括PID控制�(yùn)�、前饋補(bǔ)償控制運(yùn)算、比值控制運(yùn)算等,應(yīng)根據(jù)控制要求確定。可編程邏輯控制器主要用于順序邏輯控�,因此,大多�(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控�,有�(shí)也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能,提高可編程邏輯控制器的處理速度和節(jié)省存�(chǔ)器容�。例如采用PID控制單元、高速計(jì)�(shù)�、帶速度�(bǔ)�?shù)哪M單元、ASC碼轉(zhuǎn)換單元等�
3、通信功能
大中型可編程邏輯控制器系�(tǒng)�(yīng)支持多種�(xiàn)場總線和�(biāo)�(zhǔn)通信�(xié)議(如TCP/IP�,需要時(shí)�(yīng)能與工廠管理�(wǎng)(TCP/IP)相連接。通信�(xié)議應(yīng)符合ISO/IEEE通信�(biāo)�(zhǔn),應(yīng)是開放的通信�(wǎng)�(luò)�
可編程邏輯控制器系統(tǒng)的通信接口�(yīng)包括串行和并行通信接口、RIO通信�、常用DCS接口�;大中型可編程邏輯控制器通信總線(含接口�(shè)備和電纜)應(yīng)1�1冗余配置,通信總線�(yīng)符合國際�(biāo)�(zhǔn),通信距離�(yīng)滿足裝置�(shí)際要求�
可編程邏輯控制器系統(tǒng)的通信�(wǎng)�(luò)�,上�(jí)的網(wǎng)�(luò)通信速率�(yīng)大于1Mbps,通信�(fù)荷不大于60%??删幊踢壿嬁刂破飨到y(tǒng)的通信�(wǎng)�(luò)主要形式有下列幾種形式:
1)PC為主�,多�(tái)同型�(hào)可編程邏輯控制器為從�,組成簡易可編程邏輯控制器網(wǎng)�(luò)�
2�1�(tái)可編程邏輯控制器為主站,其他同型�(hào)可編程邏輯控制器為從�,構(gòu)成主從式可編程邏輯控制器�(wǎng)�(luò)�
3)可編程邏輯控制器網(wǎng)�(luò)通過特定�(wǎng)�(luò)接口連接到大型DCS中作為DCS的子�(wǎng)�
4)專用可編程邏輯控制器網(wǎng)�(luò)(各廠商的專用可編程邏輯控制器通信�(wǎng)�(luò)��
為減輕CPU通信任務(wù),根�(jù)�(wǎng)�(luò)組成的實(shí)際需�,應(yīng)選擇具有不同通信功能的(如點(diǎn)對點(diǎn)、現(xiàn)場總線、)通信處理��
4、編程功�
離線編程方式:可編程邏輯控制器和編程器公用一�(gè)CPU,編程器在編程模式時(shí),CPU只為編程器提供服�(wù),不對現(xiàn)場設(shè)備�(jìn)行控�。完成編程后,編程器切換到運(yùn)行模�,CPU對現(xiàn)場設(shè)備�(jìn)行控制,不能�(jìn)行編�。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本,但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式:CPU和編程器有各自的CPU,主�(jī)CPU�(fù)�(zé)�(xiàn)場控制,并在一�(gè)掃描周期�(nèi)與編程器�(jìn)行數(shù)�(jù)交換,編程器把在線編制的程序或數(shù)�(jù)�(fā)送到主機(jī),下一掃描周期,主�(jī)就根�(jù)新收到的程序�(yùn)�。這種方式成本較高,但系統(tǒng)�(diào)試和操作方便,在大中型可編程邏輯控制器中常采��
五種�(biāo)�(zhǔn)化編程語言:順序功能圖(SFC�、梯形圖(LD)、功能模塊圖(FBD)三種圖形化語言和語句表(IL�、結(jié)�(gòu)文本(ST)兩種文本語言。選用的編程語言�(yīng)遵守其標(biāo)�(zhǔn)(IEC6113123�,同�(shí),還�(yīng)支持多種語言編程形式,如C,Basic等,以滿足特殊控制場合的控制要求�
5、診斷功�
可編程邏輯控制器的診斷功能包括硬件和軟件的診�。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置,軟件診斷分�(nèi)診斷和外診斷。通過軟件對PLC�(nèi)部的性能和功能�(jìn)行診斷是�(nèi)診斷,通過軟件對可編程邏輯控制器的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能�(jìn)行診斷是外診�??删幊踢壿嬁刂破鞯脑\斷功能的�(qiáng)弱,直接影響對操作和維護(hù)人員技�(shù)能力的要�,并影響平均維修�(shí)��
6、處理速度
可編程邏輯控制器采用掃描方式工作。從�(shí)�(shí)性要求來�,處理速度�(yīng)越快越好,如果信�(hào)持續(xù)�(shí)間小于掃描時(shí)�,則可編程邏輯控制器將掃描不到該信號(hào),造成信號(hào)�(shù)�(jù)的丟��
處理速度與用戶程序的長度、CPU處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)。目�,可編程邏輯控制器接�(diǎn)的響�(yīng)�、速度�,每條二�(jìn)制指令執(zhí)行時(shí)間約0.2�0.4Ls,因此能適應(yīng)控制要求�、相�(yīng)要求快的�(yīng)用需�。掃描周期(處理器掃描周期)�(yīng)滿足:小型可編程邏輯控制器的掃描�(shí)間不大于0.5ms/K;大中型可編程邏輯控制器的掃描時(shí)間不大于0.2ms/K�
可編程邏輯控制器按結(jié)�(gòu)分為整體型和模塊型兩�,按�(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩�;按CPU字長分為1位�4��8��16��32��64位等。從�(yīng)用角度出�(fā),�??砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c(diǎn)�(shù)選型�
整體型可編程邏輯控制器的I/O�(diǎn)�(shù)固定,因此用戶選擇的余地較小,用于小型控制系�(tǒng);模塊型可編程邏輯控制器提供多種I/O卡件或插�,因此用戶可較合理地選擇和配置控制系�(tǒng)的I/O�(diǎn)�(shù),功能擴(kuò)展方便靈�,一般用于大中型控制系統(tǒng)�
�(xiàn)在市面上所使用的PLC控制系統(tǒng)大致可以分成三類:分別是集中式,�(yuǎn)程式,分布式控制�
下面就先簡單介紹一下功能:
1.集中式:系統(tǒng)是用一�(gè)PLC控制一�(tái)�(shè)備,主要用于輸入,輸出點(diǎn)�(shù)少的,設(shè)備放置位置比較集中,且相互之間的�(dòng)作有一定聯(lián)系的場合,其特點(diǎn)是控制結(jié)�(gòu)簡單�
2.�(yuǎn)程式:是指控制單元遠(yuǎn)離設(shè)備現(xiàn)場,PLC通過通信電纜與被控制的設(shè)備�(jìn)行信息傳�。此系統(tǒng)一般用于被控制的設(shè)備十分分散或者工作條件非常惡劣的場合,特�(diǎn)就是采用了遠(yuǎn)程通信模塊,提高了系統(tǒng)的成本和�(fù)雜��
3.分布式:用于控制多臺(tái)�(shè)備的大型控制系統(tǒng),每�(gè)�(shè)備之間的�(shù)�(jù)信息傳遞場合。起特點(diǎn)就是靈活性強(qiáng),控制范圍大,但是需要增�(qiáng)用于通信和設(shè)備硬件的成本,系�(tǒng)的復(fù)雜性也更大.
維庫電子�,電子知�(shí),一查百��
已收錄詞�153979�(gè)