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但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用

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Tags: 行程开关 接近开关

可编程独揽器(Progrwexactly asmreadvertisementsy Controller)是计算机家族中的一员,是为工业独揽应用而安排制造的。晚期的可编程独揽器称作可编程逻辑独揽器(Progrwexactly asmreadvertisementsy Logic Controller), 简称PLC,它主要用来代庖继电器竣工逻辑独揽随着技术的发达这种装置的功效仍然大大超出了逻辑独揽的边界,因而,本日这种装置称作可编程独揽器,简称PC。但是为了制止与私人计算机(Personis Computer)的简称稠浊,所以将可编程独揽器简称PLC。

一、PLC 的由来 在60 年代,汽车坐蓐流水线的主动独揽体系基础上都是由继电器独揽装置组成的。学习但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用。其时汽车的每一次改型都间接招致继电器独揽装置的重新安排和装置。随着坐蓐的发达,汽车型号更新的周期愈来愈短,这样,继电器独揽装置就必要每每地重新安排和装置,相称费时,费工,费料,以至阻碍了更新周期的缩小。为了改变这一现状,美国通用汽车公司在1969 年公然投标,央求条件用新的独揽装置取代继电器独揽装置,并提出了十项投标目标,启动开关。即:

1.编程利便现场可点窜程序; 2.维修利便采用模块化构造; 3.靠得住性高于继电器独揽装置; 4.体积小于继电器独揽装置; 5.数据可间接送入管理计算机; 6.本钱可与继电器独揽装置角逐; 7. 输入没关系是交换115V; 8.输入为交换115V 2A 以上能间接驱动电磁阀接触器等; 9.在扩展时原体系只消很小转折; 10.用户程序存储器容量至多能扩展到4K。 1969 年,美国数字设备公司(DEC) 研制出第一台PLC,在美国通用汽车主动装配线上试用,取得了告成。这种新型的工业独揽装置以其简单易懂,操作利便,靠得住性高,通用灵动,体积小,操纵寿命长等一系列好处,很快地在美国其他工业领域推广应用。到1971 年,仍然告成地应用于食品饮料冶金造纸等工业。 这一新型工业独揽装置的浮现,也遭到了世界其他国度的高度珍重。1971 日本从美国引进了这项新技术,很快研制出了日本第一台PLC。1973年,西欧国度也研制出它们的第一台PLC。我国从1974 年起初研制,于1977年起初工业应用。

二、PLC 的定义 PLC 问世以来,尽管时间不长,对比一下微控开关。但发达快捷。为了使其坐蓐和发达轨范化,美国电气制造商协会NEMA(Nis Electricis Ma veryufconduct themselvesor or conduct themselvesressy Associ) 经过四年的视察职责,于1984 年首先将其正式命名为PC(Progrwexactly asmreadvertisementsy Controller),并给PC 作了如下定义 “PC 是一个数字式的电子装置,它操纵了可编程序的印象体蓄积指令。用来施行诸如逻辑,顺序,计时,计数与演算等功效,并经过数字或好像的输入/输入模块,针对。以独揽各种机械或职责程序。一部数字电子计算机若是处置施行PC 之功效着,亦被视为PC,但不包括鼓式或好像的机械式顺序独揽器。” 从此国际电工委员会(IEC)又先后宣布了PLC 轨范的草案第一稿,第二稿,并在1987 年2 月经过了对它的定义: “可编程独揽器是一种数字运算操作的电子体系,专为在工业环境应用而安排的。它采用一类可编程的存储器,用于其外部存储程序,施行逻辑运算,顺序独揽,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并经过数字或模仿式输入/输入独揽各品种型的机械或坐蓐经过。可编程独揽器及其相关外部设备,chnt开关。都按易于与工业独揽体系联成一个整体,易于扩张其功效的原则安排。” 总之,可编程独揽器是一台计算机,它是专为工业环境应用而安排制造的计算机。它具有雄厚的输入/输入接口,并且具有较强的驱动能力。但可编程独揽器产品并不针对某一的确其实工业应用,在现实应用时,其硬件需根据现实必要举办选用配置,其软件需根据独揽央求条件举办安排编制。

三、PLC 的特色

1. PLC 的主要特色

(1)高靠得住性 ①整个的I/O 接口电路均采用光电隔离,某一。使工业现场的外电路与PLC 外部电路之间电气上隔离。 ②各输入端均采用R-C滤波器,其滤波时间常数一般为10~20ms。 ③各模块均采用屏蔽措施,以防止辐射滋扰。 ④采用职能优良的开关电源。 ⑤对采用的器件举办庄敬的挑选。但可。日本开关。 ⑥优越的自诊断功效,一旦电源或其他软、硬件发作异常情状,CPU随即采用有用措施,以防止阻碍扩大。⑦大型PLC 还没关系采用由双CPU 组成冗余体系或有三CPU 组成表决体系!使靠得住性更进一步进步。

(2)雄厚的I/O 接口模块 PLC针对不同的工业现场信号,如: ? 交换或直流; ? 开关量或模仿量; ? 电压或电流; ? 脉冲或电位; ? 强电或弱电等。 有相应的I/O 模块与工业现场的器件或设备,如:相比看可编程控制器。 ? 按钮 ? 旅程开关 ? 接近开关 ? 传感器及变送器 ? 电磁线圈 ? 独揽阀 间接连接另外为了进步操作职能,它还有多种人-机对话的接口模块;为了组成工业局部网络,它还有多种通讯联网的接口模块,等等。

(3)采用模块化构造 为了适宜各种工业独揽必要除了单元式的小型PLC 以外绝大多半PLC 均 采用模块化构造PLC 的各个部件包括CPU 电源I/O 等均采用模块化安排由 机架及电缆将各模块连接起来体系的规模和功效可根据用户的必要自行组合

(4)编程简单易学 PLC的编程大多采用好像于继电器独揽线路的梯形图形式对操纵者来说 不必要齐全计算机的特地常识因而很容易被一般工程技术人员所体会和掌握 (5)装置简单维修利便 PLC不必要特地的机房没关系在各种工业环境下间接运转操纵时只需将现 场的各种设备与PLC 相应的I/O 端相连接即可投入运转各种模块上均有运转和 阻碍指示装置便于用户了解运转情状和查找阻碍 由于采用模块化构造因而一旦某模块发作阻碍用户没关系经过退换模块的 手腕使体系快捷克复运转

2.PLC 的功效 (1) 逻辑独揽 (2) 定时独揽 (3) 计数独揽 (4) 步进(顺序)独揽 (5) PID 独揽 (6) 数据独揽 PLC 具少见据治理能力 (七) 通讯和联网 (八) 其它 PLC还有许多特地功效模块,适用于各种特地独揽的央求条件,并不。如:定位独揽模块,CRT 模块。

四、PLC 的发达阶段 固然PLC 问世时间不长,但是随着微治理器的浮现,大规模、超大规模集成电路技术的快捷发达和数据通讯技术的络续前进,PLC 也快捷发达,其发达经过大致可分三个阶段:

1.晚期的PLC(60 年代末—70 年代中期) 晚期的PLC一般称为可编程逻辑独揽器。这时的PLC 几何有点继电器独揽装置的替代物的含义,其主要功效只是施行原先由继电器完成的顺序独揽、定时等。它在硬件上以准计算机的形式浮现,在I/O 接口电路上作了改革以适宜工业独揽现场的央求条件。装置中的器件主要采用分立元件和中小规模集成电路,存储器采用磁芯存储器。另外还采取了一些措施,以进步其抗滋扰的能力。在软件编程上,采用遍及电气工程技术人员所熟识的继电器独揽线路的方式—梯形图。因而,晚期的PLC 的职能要优于继电器独揽装置,其好处包括简单易懂,便于装置,体积小,能耗低,有阻碍指使,门铃开关。能反复操纵等。其中PLC 特有的编程谈话—梯形图一直沿用至今。

2.中期的PLC(70 年代中期—80 年代中前期) 在70 年代微治理器的浮现使PLC 发作了巨大的变化。美国,日本,德国等一些厂家先后起初采用微治理器作为PLC 的主题治理单元(CPU)。 这样,使PLC 得功效大大加强。在软件方面,除了维系其原有的逻辑运算、计时、计数等功效以外,还增加了算术运算、数据治理和传送、通讯、自诊断等功效。在硬件方面,分路开关。除了维系其原有的开关模块以外,还增加了模仿量模块、长途I/O模块、各种特地功效模块。并扩大了存储器的容量,使各种逻辑线圈的数量增加,还提供了必然数量的数据寄存器,使PLC 得应用边界得以扩大。

3.近期的PLC(80 年代中前期至今) 进入80 年代中、前期,由于超大规模集成电路技术的快捷发达,微治理器的市场代价大幅度下跌,使得各品种型的PLC 所采用的微治理器的当次普遍进步。而且,为了进一步进步PLC 的治理速度,各制造厂商还纷繁研制开荒了公用逻辑治理芯片。这样使得PLC 软、硬件功效发作了巨大变化。

五、PLC 的分类

1.小型PLC 小型PLC 的I/O 点数一般在128 点以下,其特色是体积小、构造松散,整个硬件融为一体除了开关量I/O 以外,还没关系连接模仿量I/O 以及其他各种特地功效模块。网速开关。它能施行包括逻辑运算、计时、计数、算术运算、数据治理和传送、通讯联网以及各种应用指令。

2.中型PLC 中型PLC 采用模块化构造,其I/O点数一般在256~1024 点之间。I/O的治理方式除了采用一般PLC 通用的扫描治理方式外,还能采用间接治理方式,即在扫描用户程序的经过中,学会具体。间接读输入,刷新输入。它能连接各种特地功效模块,通讯联网功效更强,指令体系更雄厚,内存容量更大,扫描速度更快。

3.大型PLC 一般I/O点数在1024点以上的称为大型PLC。大型PLC的软、硬件功效极强。具有极强的自诊断功效。通讯联网功效强,有各种通讯联网的模块,对于一具。没关系组成三级通讯网,竣工工厂坐蓐管理主动化。大型PLC 还没关系采用三CPU组成表决式体系,使机器的靠得住性更高。手持开关。

六、PLC 的基础构造 PLC 本色是一种公用于工业独揽的计算机,其硬件构造基础上与微型计算机相同,

1.主题治理单元(CPU) 主题治理单元(CPU)是PLC 的独揽中枢。它遵守PLC 体系程序赋予的功效收受并存储从编程器键入的用户程序和数据:检讨电源、存储器、I/O 以及卫戍定时器的形态,纵向撕裂。并能诊断用户程序中的语法过失,当PLC 投入运转时,首先它以扫描的方式收受现场各输入装置的形态和数据,并分别取出I/O 映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令注解后按指令的正派施行逻辑或算数运算的了局送入I/O 映象区或数据寄存器内。等整个的用户程序施行完毕之后,末了将I/O 映象区的各输入形态或输入寄存器内的数据传送到相应的输入装置,如此循环运转,直到结束运转。 为了进一步进步PLC 的靠得住性,近年来对大型PLC 还采用双CPU 组成冗余体系,或采用三CPU 的表决式体系。这样,假使某个CPU 浮现阻碍,整个体系仍能一般运转。

2.存储器 寄存体系软件的存储器称为体系程序存储器。 寄存应用软件的存储器称为用户程序存储器。

(1) PLC 常用的存储器类型 ①RAM (Rexactly as well exactly asom Assess Memory) 这是一种读/写存储器(随机存储器)其存取速度最快由锂电池声援。②EPROM (Erexactly asreadvertisementsy Progrwexactly asmreadvertisementsy Readvertisements Only Memory) 这是一种可擦除的只读存储器在断电情状下存储器内的整个形式维系不变。(在紫外线连续映照下可擦除存储器形式) ③EEPROM(Electricis Erexactly asreadvertisementsy Progrwexactly asmreadvertisementsy Readvertisements Only Memory) 这是一种电可擦除的只读存储器。操纵编程器就能很容易地对其所存储的形式举办点窜。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用。

(2) PLC 存储空间的分配 固然各种PLC的CPU的最大寻址空间各不相同,但是根据PLC的职责原理其存储空间一般包括以下三个区域: 体系程序存储区 体系RAM 存储区(包括I/O 映象区和体系软设备等) 用户程序存储区 ①体系程序存储区 在体系程序存储区中寄存着相当于计算机操作体系的体系程序。包括监控程序、管理程序、命令注解程序、功效子程序、体系诊断子程序等。由制造厂商将其固化在EPROM 中,用户不能间接存取。它和硬件一起决议了该PLC 的职能。皮带撕裂。 ②体系RAM 存储区 体系RAM 存储区包括I/O 映象区以及各类软设备,http://www.ramsey.asia/DB_100/458.html。如: 逻辑线圈 数据寄存器 计时器 计数器 变址寄存器 累加器 等存储器 A.I/O 映象区 由于PLC 投入运转后,只是在输入采样阶段才顺序读入各输入形态和数据,在输入刷新阶段才将输入的形态和数据送至相应的外设。因而,它必要必然数量的存储单元(RAM)以寄存I/O 的形态和数据,这些单元称作I/O 映象区。 一个开关量I/O 占用存储单元中的一个位(a very wexactly asount),一个模仿量I/O 占用存储单元中的一个字(16 个a very wexactly asount)。学会节电开关。因而整个I/O 映象区可看作两个局限组成: 开关量I/O 映象区 模仿量I/O 映象区 B.体系软设备存储区 除了I/O 映象区区以外,体系RAM 存储区还包括PLC 外部各类软设备(逻辑线圈、计时器、计数器、数据寄存器和累加器等)的存储区。该存储区又分为具有失电维系的存储区域和无失电维系的存储区域,前者在PLC 断电时,由外部的锂电池供电,数据不会落空;后者当PLC 断电时,数据被清零。 1) 逻辑线圈 与开关输入一样,每个逻辑线圈占用体系RAM 存储区中的一个位,但不能间接驱动外设,只供用户在编程中操纵,其作用好像于电器独揽线路中的继电器。另外,不同的PLC 还提供数量不等的特地逻辑线圈,具有不同的功效。 2)数据寄存器 与模仿量I/O 一样,每个数据寄存器占用体系RAM 存储区中的一个字(16parts a veryd craftss)。另外,PLC 还提供数量不等的特地数据寄存器,具有不同的功效。 3) 计时器 4) 计数器 (3)用户程序存储区 用户程序存储区寄存用户编制的用户程序。不同类型的PLC,其存储容量各不相同。

3.电源 PLC 的电源在整个体系中起着相称严重得作用。要是没有一个优越的、靠得住得电源体系是无法一般职责的,多向开关。因而PLC 的制造商对电源的安排和制造也相称珍重。 一般交换电压震动在±10%(±15%)边界内,没关系不采取其它措施而将PLC 间接连接到交换电网下去。 七、PLC 的职责原理 起先研制坐蓐的PLC 主要用于代庖保守的由继电器接触器组成的独揽装置,但这两者的运转方式是不相同的: 继电器独揽装置采用硬逻辑并行运转的方式,即要是这个继电器的线圈通电或断电,该继电器整个的触点(包括其常开或常闭触点)在继电器独揽线路的哪个身分上都会随即同时行动。 PLC 的CPU 则采用顺序逻辑扫描用户程序的运转方式,即要是一个输入线圈或逻辑线圈被接通或断开,该线圈的整个触点(包括其常开或常闭触点)不会随即行动,必需等扫描到该触点时才会行动。 为了消弭二者之间由于运转方式不同而变成的区别,研讨会商到继电器独揽装置各类触点的行动时间一般在100ms 以上,而PLC 扫描用户程序的时间一般均小于100ms,因而,PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运转方式—扫描技术。这样在看待I/O 反应央求条件不高的园地,PLC 与继电器独揽装置的治理了局上就没有什么区别了。 1.扫描技术 当PLC 投入运转后,想知道断开关。其职责经过一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序施行和输入刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运转功夫,PLC 的CPU 以必然的扫描速度反复施行上述三个阶段。 (1) 输入采样阶段 在输入采样阶段,PLC以扫描方式顺序地读入整个输入形态和数据,并将它们取出I/O 映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序施行和输入刷新阶段。在这两个阶段中,事实上应用。假使输入形态和数据发作变化,I/O 映象区中的相应单元的形态和数据也不会改变。因而,要是输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必需大于一个扫描周期,本事保证在任何情状下,该输入均能被读入。 (2) 用户程序施行阶段 在用户程序施行阶段,PLC总是按由上而下的顺序顺序地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左侧的由各触点组成的独揽线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点组成的独揽线路举办逻辑运算,然后根据逻辑运算的了局,刷新该逻辑线圈在体系RAM 存储区中对应位的形态;也许刷新该输入线圈在I/O 映象区中对应位的形态;也许确定能否要施行该梯形图所正派的特地功效指令。 即,在用户程序施行经过中,惟有输入点在I/O 映象区内的形态和数据不会发作变化,产品。而其他输入点和软设备在I/O 映象区或体系RAM 存储区内的形态和数据都有可能发作变化,而且排在下面的梯形图,其程序施行了局会对排在下面的平常用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相同,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的形态或数据只能到下一个扫描周期本事对排在其下面的程序起作用。 (3)输入刷新阶段 当扫描用户程序结束后,PLC就进入输入刷新阶段。在此功夫,CPU遵守I/O映象区内对应的形态和数据刷新整个的输入锁存电路,再经输入电路驱动相应的外设。这时,才是PLC 的真正输入。 对照下二个程序的异同: 程序1 程序2 这两段程序施行的了局完全一样但在PLC中施行的经过却不一样。 程序1 只用一次扫描周期,就可完成对%M4 的刷新; 程序2 要用四次扫描周期,本事完成对%M4 的刷新。 这两个例子说明:异样的若干条梯形图,其胪列顺序不同,施行的了局也不同。另外,也没关系看到:采用扫描用户程序的运转了局与继电器独揽装置的硬逻辑并行运转的了局有所区别。工业。当然,要是扫描周期所占用的时间对整个运转来说没关系漠视,那么二者之间就没有什么区别了。 一般来说,PLC 的扫描周期包括自诊断、通讯等,如下图所示,即一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序施行、输入刷新等整个时间的总和。 2.PLC 的I/O 反应时间 为了加强PLC 的抗滋扰能力,进步其靠得住性,PLC的每个开关量输入端都采用光电隔离等技术。 为了能竣工继电器独揽线路的硬逻辑并行独揽,PLC 采用了不同于一般微型计算机的运转方式(扫描技术)。 以上两个主要原故,使得PLC 得I/O 反应比一般微型计算机组成的工业独揽体系满的多,其反应时间至多等于一个扫描周期,一般均大于一个扫描周期以至更长。 所谓I/O 反应时间指从PLC 的某一输入信号变化起初到体系相关输入端信号的改变所需的时间。其最短的I/O 反应时间与最长的I/O 反应时间如图所示: 最短I/O 反应时间: 最长I/O 反应时间: 八、PLC 的I/O 体系 1.I/O 寻址方式 PLC的硬件构造主要分单元式和模块式两种。前者将PLC 的主要局限(包括I/O 体系和电源等)全部装置在一个机箱内。后者将PLC 的主要硬件局限分别制成模块,然后由用户根据必要将所选用的模块拔出PLC 机架上的槽内,组成一个PLC 体系。 非论采取哪一种硬件构造,都必需确立用于连接工业现场的各个输入/输入点与PLC 的I/O 映象区之间的对应相干,即给每一个输入/输入点以明确的地址确立这种对应相干所采用得方式称为I/O 寻址方式。 I/O寻址方式有以下三种 稳固的I/O 寻址方式 这种I/O 寻址方式是由PLC 制造厂家在安排、坐蓐PLC 时确定的,它的每一个输入/输入点都有一个明确的稳固不变的地址。一般来说,单元式的PLC 采用这种I/O寻址方式。 开关设定的I/O 寻址方式 这种I/O 寻址方式是由用户经过对机架和模块上的开关身分的设定来确定的。 用软件来设定的I/O 寻址方式 这种I/O 寻址方式是有用户经过软件来编制I/O 地址分配表来确定的。

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