PLC基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)教程
發(fā)布于2022-09-29 11:18
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標(biāo)簽:PLC基礎(chǔ)知識
PLC是英文Programmable Logic Controller的縮寫,意為可編程序邏輯控制器。世界上第一臺PLC于1969年由美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制成功,隨著技術(shù)的發(fā)展,PLC 的功能大大增強,不僅限于邏輯控制,因此美國電氣制造協(xié)會NEMA于1980年對它進(jìn)行重命名,稱為可編程控制器(Programmable Controller),簡稱PC。但由于PC容易和個人計算機PC(Personal Computer)混淆,故人們?nèi)粤?xí)慣將PLC當(dāng)作可編程控制器的縮寫。
由于可編程序控制器一直在發(fā)展中,至今尚未對其下最后的定義。國際電工學(xué)會(IEC)對PLC最新定義要點如下:
(1)是一種專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字電子設(shè)備
(2)內(nèi)部采用了可編程序的存儲器,可進(jìn)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作
(3)通過數(shù)字量或模擬量輸入端接收外部信號或操作指令,內(nèi)部程序運行后從數(shù)字量或模擬量輸出端輸出需要的信號
(4)可以通過擴展接口連接擴展單元,以增強和擴展功能,還可以通過通信接口與其他設(shè)備進(jìn)行通信。
PLC的分類
PLC的種類很多,下面按結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模和實現(xiàn)功能對PLC進(jìn)行分類。
1.按結(jié)構(gòu)形式分類
按硬件的結(jié)構(gòu)形式不同,PLC可分為整體式和模塊式。
整體式PLC又稱箱式PLC,圖1-1所示是一種常見的整體式PLC,其外形像一個長方形的箱體,這種PLC的CPU、存儲器、I/O接口等都安裝在一個箱體內(nèi)。整體式PLC 的結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低。小型PLC一般采用整體式結(jié)構(gòu)。
模塊式PLC又稱組合式PLC,其外形如圖1-2所示,它有一個總線基板,基板上有
很多總線插槽,其中由CPU、存儲器和電源構(gòu)成的一個模塊通常固定安裝在某個插槽中,其他功能模塊安裝在其他不同的插槽內(nèi)。模塊式PLC配置靈活,可通過增減模塊來組成不同規(guī)模的系統(tǒng),安裝維修方便,但價格較貴。大、中型PLC一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。

圖 1-1整體式PLC 圖 1-2 模塊式PLC (組合式PLC)
2.控制規(guī)模分類
I/O點數(shù)(輸入/輸出端子數(shù)量)是衡量PLC控制規(guī)模的重要參數(shù),根據(jù)I/O點數(shù)多少,可將PLC分為小型、中型和大型三類。
(1)小型PLC∶其IO點數(shù)小于256點,采用8位或16位單CPU,用戶存儲器容量小。(2)中型PLC∶其IO點數(shù)在256~2048點之間,采用雙CPU,用戶存儲器容量較大。(3)大型PLC∶其IO點數(shù)大于2048點,采用16位、32位多CPU,用戶存儲器容量很大。
3.按實現(xiàn)功能分類
根據(jù)PLC的功能強弱不同,可將PLC分為低檔、中檔、高檔三類。
(1)低檔PLC。它具有邏輯運算、定時、計數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能,有些還有少量模擬量輸入/輸出、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。低檔PLC主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機控制系統(tǒng)。
(2)中檔PLC。它除了具有低檔PLC的功能外,還具有較強的模擬量輸入/輸出、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程IO、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能,有些還增設(shè)有中斷控制、PID控制等功能。中檔PLC適用于比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。
(3)高檔PLC。它除了具有中檔機的功能外,還增加了帶符號算術(shù)運算、矩陣運算、位邏輯運算、平方根運算及其他特殊功能函數(shù)的運算、制表及表格傳送功能等。高檔PLC 具有很強的通信聯(lián)網(wǎng)功能,一般用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),實現(xiàn)工廠控制自動化。
PLC的特點
PLC是一種專為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計的控制器,它主要有以下特點
(1)可靠性高,抗干擾能力強 為了適應(yīng)工業(yè)應(yīng)用要求,PLC從硬件和軟件方面采用了大量的技術(shù)措施,以便能在惡劣環(huán)境下長時間可靠運行,現(xiàn)在大多數(shù)PLC的平均無故障運行時間可達(dá)幾十萬小時。
(2)通用性強,控制程序可變,使用方便 PLC可利用齊全的各種硬件裝置來組成各種控制系統(tǒng),用戶不必自己再設(shè)計和制作硬件裝置。用戶在硬件確定以后,在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設(shè)備更新的情況下,無須大量改變PLC的硬件設(shè)備,只需更改程序就可以滿足要求。
(3)功能強,適應(yīng)范圍廣 現(xiàn)代PLC不僅有邏輯運算、計時、計數(shù)、順序控制等功能,還具有數(shù)字和模擬量的輸入/輸出、功率驅(qū)動、通信、人機對話、自檢、記錄顯示等功能,既可控制一臺生產(chǎn)機械、一條生產(chǎn)線,又可控制一個生產(chǎn)過程。
(4)編程簡單,易用易學(xué) 目前大多數(shù)PLC采用梯形圖編程方式,梯形圖語言的編程元件符號和表達(dá)方式與繼電器控制電路原理圖非常接近,這樣使大多數(shù)工廠企業(yè)電氣技術(shù)人員非常容易接受和掌握。
(5)系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試和維修方便 PLC用軟件來取代繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件,使控制柜的設(shè)計安裝接線工作量大為減少。另外,PLC的用戶程序可以通過計算機在實驗室仿真調(diào)試,減少了現(xiàn)場的調(diào)試工作量。此外,由于PLC結(jié)構(gòu)模塊化及很強的自我診斷能力,維修也極為方便。