可編程序控制�(Programmable Controller,簡(jiǎn)�(chēng)PC),為與�(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)相區(qū)別,�(xiàn)在仍然沿�PLC這�(gè)老名�。它是一種數(shù)位運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專(zhuān)為在工業(yè)�(huán)境應(yīng)用而設(shè)�(jì)�。可編程�控制�采用一�(lèi)可編程的存儲(chǔ)�,用于其�(nèi)部存�(chǔ)程序,執(zhí)行邏輯運(yùn)�、順序控制、定�(shí)、計(jì)�(shù)與算�(shù)操作等面向用�(hù)的指令,并通過(guò)�(shù)字或模擬式輸�/輸出控制各種�(lèi)型的�(jī)械或生產(chǎn)�(guò)�。可編程邏輯控制器及其有�(guān)外部�(shè)備,都按易于與工�(yè)控制系統(tǒng)�(lián)成一�(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)�(jì)�
可編程控制器�(jīng)歷了可編程序矩陣控制器PMC、可編程序順序控制器PSC、可編程序邏輯控制器PLC(英文全�(chēng):Programmable Logic Controller)和可編程序控制器PC幾�(gè)不同�(shí)�。為與�(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)相區(qū)�,現(xiàn)在仍然沿用可編程邏輯控制器這�(gè)老名字� 可編程控制器的興起與美國(guó)�(xiàn)代工�(yè)自動(dòng)化生�(chǎn)�(fā)展的要求密不可分�。PLC 源起�1960 年代,當(dāng)�(shí)美國(guó)美國(guó)通用汽車(chē)公司,為解決工廠(chǎng)生產(chǎn)�(xiàn)�(diào)整時(shí),繼電器順序控制系統(tǒng)之電路修改耗時(shí),平�(shí)檢修與維�(hù)不易等問(wèn)題。在可編程邏輯控制器出現(xiàn)之前,汽�(chē)制造業(yè)中的一般控制、順序控制以及安全互鎖邏輯控制必須完全依靠眾多的繼電�、定�(shí)器以及專(zhuān)門(mén)的閉回路控制器來(lái)�(shí)�(xiàn)。它們體積龐�、有著嚴(yán)重的噪音,不但每年的維護(hù)工作要耗費(fèi)大量的人力物力,而且繼電�-接觸器系�(tǒng)的排�(xiàn)檢修等工作對(duì)維護(hù)人員的熟練度也有著很高的要求� 針對(duì)這些�(wèn)題,美國(guó)通用汽車(chē)公司�1968年向社會(huì)公開(kāi)招標(biāo),要求設(shè)�(jì)一種新的系�(tǒng)�(lái)替換繼電器系�(tǒng),并提出了著名的“通用十條”招�(biāo)指標(biāo)。隨后,美國(guó)�(shù)字設(shè)備公司(DEC)根�(jù)這一�(shè)�,于1969年研制成功了�(tái)PDP-14控制器,并在汽車(chē)自動(dòng)裝配�(xiàn)上使用并獲得成功。由于當(dāng)�(shí)系統(tǒng)主要用于順序控制、職能�(jìn)行邏輯運(yùn)算,所以被命名為可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC�。最早期的PLC只具有簡(jiǎn)易之邏輯�(kāi)/�(guān)(on/off)功能,但比起傳統(tǒng)繼電器之控制方式,已具有容易修改、安�、診斷與不占空間等優(yōu)�(diǎn)� 1970 年代初期,PLC引�(jìn)微處理機(jī)技�(shù),使得PLC具有算術(shù)�(yùn)算功能與多位元之?dāng)?shù)位信�(hào)輸出/輸入功能,并且能直接以階梯圖符號(hào)�(jìn)行程式之編寫(xiě)。這項(xiàng)新技�(shù)的使�,在工業(yè)界產(chǎn)生了巨大的反�。日本在1971年從美國(guó)引�(jìn)了這項(xiàng)技�(shù),并很快研制成功了自己的DCS-8可編程邏輯控制器,德、法�1973年至1974年間也相繼有了自己的該項(xiàng)技�(shù)。中�(guó)則于1977年研制成功自己的�(tái)可編程邏輯控制器,但是使用的微處理器核心為MC14500�1970 年代中期,PLC功能加入�(yuǎn)距通訊、類(lèi)比輸出輸�、NC 伺服控制等技�(shù)�1980 年代以后更引�(jìn)PLC 高速通訊�(wǎng)�(luò)功能,同�(shí)加入一些特殊輸�/輸入界面、人�(jī)界面、高功能函數(shù)指令、資料收集與分析能力等功��
1.按�(jié)�(gòu)形式分類(lèi)
根據(jù)可編程序控制器的�(jié)�(gòu)形式,可分為整體式和模組式兩�(lèi)�
�1)整體式可編程序控制�
整體式可編程序控制器是將電源、CPU、I/O接口等部件都集中裝在一�(gè)�(jī)箱內(nèi)� 具有�(jié)�(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低的特�(diǎn)。小型PLC一般采用這種整體式結(jié)�(gòu)。整體式PLC由不同I/O�(diǎn)�(shù)的基本單元(又稱(chēng)主機(jī))和�(kuò)展單元組�?;締卧�?nèi)有CPU、I/O接口、與I/O�(kuò)展單元相連的�(kuò)展口,以及與編程器或EPROM�(xiě)入器相連的接口�。擴(kuò)展單元內(nèi)只有I/O和電源等,沒(méi)有CPU?;締卧蛿U(kuò)展單元之間一般用扁平電纜連接。整體式PLC一般還可配備特殊功能單�,如模擬量單元、位置控制單元等,使其功能得以擴(kuò)��
?�?)模組式可編程序控制�
模塊式可編程序控制器是將PLC各組成部分,分別作成若干�(gè)單獨(dú)的模�,如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊(有的含在CPU模塊中)以及各種功能模塊。模塊式PLC由框架或基板和各種模塊組�。模塊裝在框架或基板的插座上。這種模塊式PLC的特�(diǎn)是配置靈�,可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng),而且裝配方便,便于擴(kuò)展和維修。大、中型PLC一般采用模塊式�(jié)�(gòu)�
還有一些可編程序控制器將整體式和模塊式的特�(diǎn)�(jié)合起�(lái),構(gòu)成所謂疊裝式可編程序控制�。疊裝式PLC其CPU、電源、I/O接口等也是各自獨(dú)立的模塊,但它們之間是靠電纜�(jìn)行聯(lián)�,并且各模塊可以一層層地疊�。這樣,不但系�(tǒng)可以靈活配置,還可做得體積小��
2.按功能分類(lèi)
根據(jù)可編程序控制器所具有的功能不同,可將可編程序控制器分為低�、中檔、三�(lèi)�
?�?)低檔可編程序控制器
具有邏輯�(yùn)算、定�(shí)、計(jì)�(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能,還可有少量模擬量輸入/輸出、算�(shù)�(yùn)算、數(shù)�(jù)傳送和比較、通信等功能。主要用于邏輯控�、順序控制或少量模擬量控制的單機(jī)控制系統(tǒng)�
?�?)中檔可編程序控制器
除具有低檔PLC的功能外,還具有較強(qiáng)的模擬量輸入/輸�、算�(shù)�(yùn)算、數(shù)�(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I/O、子程序、通信�(lián)�(wǎng)等功�。有些還可增�(shè)中斷控制、PID控制等功�,適用于�(fù)雜控制系�(tǒng)�
�3)可編程序控制器
除具有中檔機(jī)的功能外,還增加了帶符號(hào)算術(shù)�(yùn)算、矩陣運(yùn)�、位邏輯�(yùn)�、平方根�(yùn)算及其它特殊功能函數(shù)的運(yùn)�、制表及表格傳送功能等。PLC�(jī)具有更強(qiáng)的通信�(lián)�(wǎng)功能,可用于大規(guī)模過(guò)程控制或�(gòu)成分布式�(wǎng)�(luò)控制系統(tǒng),實(shí)�(xiàn)工廠(chǎng)自動(dòng)��
3.按I/O�(diǎn)�(shù)分類(lèi)
根據(jù)可編程序控制器的I/O�(diǎn)�(shù)的多少,可將可編程序控制器分為小�、中型和大型三類(lèi)�
(1)小型可編程序控制器——I/O�(diǎn)�(shù)< 256�(diǎn);單CPU�8位或16位處理器、用�(hù)存儲(chǔ)器容�4K字以��
(2)中型可編程序控制器——I/O�(diǎn)�(shù)256�2048�(diǎn);雙CPU,用�(hù)存儲(chǔ)器容�2�8K
(3)大型可編程序控制器——I/O�(diǎn)�(shù)> 2048�(diǎn);多CPU�16��32位處理器,用�(hù)存儲(chǔ)器容�8�16K
1、電源模�
有些PLC中的電源,是與CPU模組合二為一�,有些是分開(kāi)�,其主要用途是為PLC各模組的集成電路提供工作電源。同�(shí),有的還為輸入電路提�24V的工作電�。電源如果為交流電源通常�220VAC�110VAC,若為直流電源常用的�24V�
2、中央處理單�
PLC中的CPU是PLC的核�,它按PLC的系�(tǒng)程式賦予的功能接收并存貯用戶(hù)程式和資�,用掃描的方式采集由�(xiàn)�(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀�(tài)或資�,并存入�(guī)劃的暫存器中,同�(shí),診斷電源和PLC�(nèi)部電路的工作狀�(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。�(jìn)入運(yùn)行后,從用戶(hù)程式存貯器中逐條讀取指�,經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)�(chǎn)生相�(yīng)的控制信�(hào),去指揮有關(guān)的控制電路,與�(gè)人電腦一�,主要由�(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)�(xiàn)它們之間聯(lián)系的資料、控制及狀�(tài)總線(xiàn)�(gòu)成,還有周邊芯片、總�(xiàn)界面及有�(guān)電路。它確定了�(jìn)行控制的�(guī)�、工作速度、內(nèi)存容量等�
3、存�(chǔ)�
存放系統(tǒng)軟件的存�(chǔ)器稱(chēng)為系�(tǒng)程序存儲(chǔ)�。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為用�(hù)程序存儲(chǔ)��
4、輸�/輸出單元
PLC的對(duì)外功�,主要是通過(guò)各種輸入/輸出模組與外界聯(lián)系的,按I/O�(diǎn)�(shù)確定模組�(guī)格及�(shù)�,I/O模組可多可少,但其數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能�,即受的底板或機(jī)架槽�(shù)限制。I/O模組集成了PLC的I/O電路,其輸入暫存器反映輸入信�(hào)狀�(tài),輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀�(tài)�
輸入單元是用�(lái)連結(jié)擷取輸入元件的信�(hào)�(dòng)作并透過(guò)�(nèi)部總�(xiàn)將資料送�(jìn)�(nèi)存由CPU處理�(qū)�(dòng)程式指令部分。PLC輸入模組PLC系統(tǒng)的架�(gòu)和輸入模組產(chǎn)品的選擇端視需要被�(jiān)�(cè)的輸入訊�(hào)位準(zhǔn)而定�
�(lái)自不同類(lèi)型被�(jiān)�(cè)的傳感器與流程控制之變量訊號(hào),可以涵蓋從±10mV至�10V的輸入訊�(hào)范圍�
輸出單元是用�(lái)�(qū)�(dòng)外部�(fù)載的接口,主要原理是由CPU處理以書(shū)�(xiě)在PLC里的程式指令,判斷驅(qū)�(dòng)輸出單元在�(jìn)而控制外部負(fù)�,如指示燈、電磁接觸器、繼電器、氣(�)壓閥��
PLC輸出模組在工�(yè)�(huán)境中用來(lái)控制制動(dòng)�、氣閥及馬達(dá)等的PLC系統(tǒng)�(lèi)比輸出范圍包括�5V、�10V�0V�5V�0V�10V�4�20mA、或0�20mA��
5、功能模�
如計(jì)�(shù)、定位等功能模塊
6、通信模塊
如以太網(wǎng)、RS485、Profibus-DP通訊模塊�
7、編程設(shè)�
編程器是PLC�(kāi)�(fā)�(yīng)用、監(jiān)�(cè)�(yùn)�、檢查維�(hù)不可缺少的器�,用于編�、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系�(tǒng)的工作狀�,但它不直接參與�(xiàn)�(chǎng)控制�(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器,目前一般由�(jì)算機(jī)(運(yùn)行編程軟件)充當(dāng)編程器�
8、人�(jī)界面
最�(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按�,液晶屏(或觸摸屏)式的一體式操作員終端應(yīng)用越�(lái)越廣泛,由計(jì)算機(jī)(運(yùn)行組�(tài)軟件)充�(dāng)人機(jī)界面非常普及�
1、可靠性高??垢蓴_能力�(qiáng)
2、功能強(qiáng),性能�(jià)格比�
3、硬件配套齊全.用戶(hù)使用方便。適�(yīng)性強(qiáng)
4、編程方�,現(xiàn)�(chǎng)可修改程�
5、系�(tǒng)的設(shè)�(jì)、安�、調(diào)試工作量�
6、維修工作量�,維修方�
7、體積小,能耗低
8、用�(hù)程序存儲(chǔ)器容量能�(kuò)��
9、維修方�,采用模塊化�(jié)�(gòu)�
目前,可編程序控制器在國(guó)�(nèi)外已廣泛�(yīng)用于鋼鐵、石�、化工、電�、建�、機(jī)械制造、汽�(chē)、輕紡、交通運(yùn)�、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各�(gè)行業(yè),使用情況大致可歸納為如下幾�(lèi)�
●開(kāi)�(guān)量的邏輯控制
這是可編程序控制器最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,它取代傳�(tǒng)的繼電器電路,實(shí)�(xiàn)邏輯控制、順序控�,既可用于單�(tái)�(shè)備的控制,也可用于多�(jī)群控及自�(dòng)化流水線(xiàn)。如注塑�(jī)、印刷機(jī)、訂�(shū)�(jī)械、組合機(jī)�、磨�、包裝生�(chǎn)�(xiàn)、電鍍流水線(xiàn)��
●模擬量控制
在工�(yè)生產(chǎn)�(guò)程當(dāng)�,有許多連續(xù)變化的量,如溫度、壓力、流�、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量,必須�(shí)�(xiàn)模擬量(Analog)和�(shù)字量(Digital)之間的A/D�(zhuǎn)換及D/A�(zhuǎn)�。PLC�(chǎng)家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A�(zhuǎn)換模�,使可編程控制器用于模擬量控��
●運(yùn)�(dòng)控制
可編程序控制器可以用于圓周運(yùn)�(dòng)或直�(xiàn)�(yùn)�(dòng)的控�。從控制�(jī)�(gòu)配置�(lái)�(shuō),早期直接用于開(kāi)�(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和�(zhí)行機(jī)�(gòu),現(xiàn)在一般使用專(zhuān)用的�(yùn)�(dòng)控制模塊。如可驅(qū)�(dòng)步�(jìn)電機(jī)或伺服電�(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC�(chǎng)家的�(chǎn)品幾乎都有運(yùn)�(dòng)控制功能,廣泛用于各種機(jī)�、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等�(chǎng)��
●過(guò)程控�
�(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓�、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工�(yè)控制�(jì)算機(jī),可編程序控制器能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉�(huán)控制。PID�(diào)節(jié)是一般閉�(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的�(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊,目前許多小型可編程序控制器也具有此功能模塊。PID處理一般是�(yùn)行專(zhuān)用的PID子程�。過(guò)程控制在冶金、化�、熱處理、鍋爐控制等�(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用�
●數(shù)�(jù)處理
�(xiàn)代可編程序控制器具有�(shù)�(xué)�(yùn)算(含矩陣運(yùn)�、函�(shù)�(yùn)�、邏輯運(yùn)算)、數(shù)�(jù)傳送、數(shù)�(jù)�(zhuǎn)換、排�、查�、位操作等功�,可以完成數(shù)�(jù)的采�、分析及處理。這些�(shù)�(jù)可以與存�(chǔ)在存�(chǔ)器中的參考值比�,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置,或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?�?shù)�(jù)處理一般用于大型控制系�(tǒng),如�(wú)人控制的柔性制造系�(tǒng);也可用于過(guò)程控制系�(tǒng),如造紙、冶�、食品工�(yè)中的一些大型控制系�(tǒng)�
●通信及聯(lián)�(wǎng)
可編程序控制器通信含可編程序控制器間的通信及可編程序控制器與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)�,工�(chǎng)自動(dòng)化網(wǎng)�(luò)�(fā)展得很快,各可編程序控制器廠(chǎng)商都十分重視可編程序控制器的通信功能,紛紛推出各自的�(wǎng)�(luò)系統(tǒng)。新近生�(chǎn)的PLC都具有通信接口,通信非常方便�
維庫(kù)電子通,電子知識(shí),一查百��
已收錄詞�166730�(gè)