可編程控制器PC又叫PLC
發(fā)布于2023-02-01 09:00
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標(biāo)簽:可編程控制器
1980年,美國電氣制造商協(xié)會(National ElectronicManufacture Association,NEMA)對可編程序控制器進行了如下定義:
“可編程序控制器是一種帶有指令存儲器,數(shù)字或模擬輸入/輸出接口;以位運算為主;能完成邏輯、順序、定時、計數(shù)和算術(shù)運算功能;面向機器或生產(chǎn)過程的自動控制裝置"。
可編程控制器簡稱PC;個人計算機(Personal Computer)也稱PC;為了避免混淆,人們?nèi)粤?xí)慣于將最初多用于邏輯控制而發(fā)展起來的可編程控制器叫做PLC(Programmable Logic Controller)。
國際電工委員會(International Electro-technical Cornmision,IEC)在1987年頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中也對PLC作了定義:“PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令,并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體,易于擴展其功能的原則而設(shè)計”。
通過以上定義還可以了解到,相對于一般意義上的計算機,PLC并不僅僅具有計算機的內(nèi)核,它還配置了許多使其適用于工業(yè)控制的器件。它實質(zhì)上是經(jīng)過了一次開發(fā)的工業(yè)控制用計算機。但是,從另一個方面來說,它是一種通用機,但不經(jīng)過二次開發(fā),它就不能在任何具體的工業(yè)設(shè)備上使用。不過,自其誕生以來,電氣工程技術(shù)人員感受最深刻的也正是PLC二次開發(fā)編程十分容易。它在很大程度上使得工業(yè)自動化設(shè)計從專業(yè)設(shè)計院走進了廠礦企業(yè),變成了普通工程技術(shù)人員甚至普通電氣工人都力所能及的工作。
如果說融入人們?nèi)粘I畹挠嬎銠C是通用級電腦的話,那么PLC則是專業(yè)級的,是業(yè)界備受推崇的工業(yè)控制器。PLC和計算機一樣,也是由中央處理器(CPU)、存儲器(Memory)及輸入/輸出單元(I/O)3大部分組成的,但它又不同于一般的計算機,更適合工業(yè)控制。圖1-1所示即為PLC用于電動機控制。

圖1-1 PLC用于電動機控制
1. PLC的標(biāo)準(zhǔn)
為了統(tǒng)一PLC的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),國際電工委員會在1979年開始進行PLC的標(biāo)準(zhǔn)化工作。1979年10月,IEC 開始設(shè)立專門工作組(Working Growp,簡稱WG);1983年7月,在WG的第7次會議上、決定設(shè)立特別工作小組(Task Force,簡稱TF),并對標(biāo)準(zhǔn)化工作進行了深入的探討,制定了IEC61131《可編程控制器》標(biāo)準(zhǔn)。
IEC 61131主要的5部分包括如下內(nèi)容。
第一部分(Partl):基本信息(General information),明確了PLC的功能與特點,并給PLC使用的術(shù)語進行了定義。
第二部分(Part2):設(shè)備特性(Equipment Characteristics),包括了PLC的使用環(huán)境、電氣機械特性、試驗要求等,它主要是明確了PLC生產(chǎn)家的PLC產(chǎn)品應(yīng)該達到的具體要求。
第三部分(Purt3):編程語言(Programming Languages),包括了PLC編程的基本要素、文本語言、圖形語言等有關(guān)PLC編程語言的語法、符號標(biāo)準(zhǔn)。明確了5種PLC編程語言,即指令表(Instruction List)、結(jié)構(gòu)化文本(Structured Text)、梯形圖(Ladder Diagram)、功能塊圖(Function Block Diagram)、順序功能圖(Sequential Function Chart)的基本結(jié)構(gòu)與特征。
第四部分(Part4):用戶準(zhǔn)則(User guidelines),包括了PLC的功能說明、選型基準(zhǔn),安裝環(huán)境要求、維護、安全保護等針對PLC用戶的基本使用指南。
第五部分(Part5):服務(wù)指南(Messaging Service Specification),主要是對PLC用語、符號、功能、名詞的解釋,并明確了PLC之間的通信協(xié)議等規(guī)范。
在聽取各國意見后,標(biāo)準(zhǔn)(IEC61131)于1992~1995年間陸續(xù)頒布。在我國,1995年11月頒布了GB/T15969—1/2/3/4標(biāo)準(zhǔn),它完全等同于IEC61131—1/2/3/4的對應(yīng)部分。
IEC標(biāo)準(zhǔn)對可編程序控制器作了如下定義:"可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器,用來存儲執(zhí)行邏輯運算和順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令,并通過數(shù)字或模擬的輸入/輸出接口,控制各種類型的機器設(shè)備或生產(chǎn)過程?!?
標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)可編程序控制器及其相關(guān)設(shè)備的設(shè)計原則是應(yīng)“易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個整體且具有擴充功能”。
由此可見,在IEC的定義中,已經(jīng)對可編程序控制器的使用環(huán)境(工業(yè)環(huán)境)與功能(具有通信與可擴展功能)作了更為明確的要求。簡言之,IEC標(biāo)準(zhǔn)所定義的可編程序控制器是一種具有通信功能與可擴展輸入/輸出接口,主要用于邏輯處理和順序控制的工業(yè)計算機控制裝置。