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PLC
发布时间:2017/10/19 9:47:08 浏览次数:289
 

P L C

可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)


PLC的分类

从组成结构形式上可以将这些PLC分为两类:


一体化整体式PLC

集CPU、输入输出IO于一体,常见的有MITSUBISHI FX、ALPHA系列PLC、SIEMENS S7-200系列PLC。

标准模板式结构化的PLC

由不同的功能模块组成,通常包括电源模块、CPU模块、输入输出模块和通讯模块。常见的有MITSUBISHI A系列PLC、SIEMENS S7-300系列PLC。


PLC的结构和工作原理


PLC的基本组成



CPU:中央处理器单元


数字量IO模块:

PLC与开关量信号之间的接口,它完成如电平转换、电气隔离及对外提供一定的驱动能力等工作,数字量I/O信号通常来自按钮、开关和继电器触点等实际开关量;


模拟量IO模块:

PLC与模拟量信号之间的接口,其输入部分主要完成阻抗匹配、信号放大、信号滤波、A/D转换等工作。



PLC 的工作原理


继电器控制系统的硬件逻辑:

继电器控制系统的硬件逻辑采用的是并行运行的方式,即如果一个继电器的线圈通电或者放电,该继电器的所有触点(不论是常开还是常闭、也不论其处于继电器线  路的哪个位置上)都会立即同时动作;

PLC的软件逻辑:

PLC的软件逻辑是通过CPU逐行扫描执行用户程序来实现的,即如果一个逻辑线圈被接通或断开,该线圈的所有触点并不会立即动作,必须等扫描到该触点时才会动作。 

为了消除两者之间由于运行方式不同而造成的这种差异,PLC在程序运行方式、输入输出操作、特殊功能模板等方面作了特别的考虑:

1、循环扫描:

PLC采用了循环扫描方式。因为继电器控制柜中各类触点的动作时间一般超过100ms,因此只要PLC运行整个用户程序的时间---扫描周期---小于100ms,其运行结果与继电器控制柜就没有什么差别。  

2、建立I/O映像区:

PLC在输入输出操作上采用定时采样、定时输出的方式。即在一个扫描周期的固定时刻(一般在扫描周期的开始或结束)采样所有的输入点,采样结果存入RAM中一个区域(输入映像区)。

3、特殊功能模板 

综合以上所述,PLC系统执行用户程序的循环扫描方式可分为三个阶段:输入扫描、程序扫描、输出扫描。


PLC的软件系统


PLC软件系统由系统软件和应用软件组成:

系统软件包括监控程序、管理程序、命令解释程序、功能子程序、系统诊断程序等 ,由PLC制造商固化在芯片上。

应用软件必须有用户根据相应的工程应用需求来编写。


PLC常用的编程语言有:

梯形图语言 

助记符语言 

流程图语言 

其它高级语言(如C、各种类PASCAL语言) 


控制网络


通常的生产控制网络包括:现场级、设备控制级、过程控制级 。


现场级:执行器、传感器、驱动器等;


设备控制级:各种小型控制器(如SPIDER),能够独立完成各种控制功能;


过程控制级:大型控制器(如S7-300),完成整个工况的过程控制;

目前SPIDER所采用的控制接入方式有:硬线连接、总线接入

硬线连接

常规的电气接入方式,但缺点是每个信号的接入都受到设计及硬线数量的限制。

总线接入

比较成熟的技术,前景比较好,但目前SPIDER应用此技术比较少。


目前SPIDER所支持的总线有ProfibusModbus两种。


Profibus最常用的应用:SIEMENS PLC+STEP7+SPIDER          

为了提高从设备到整个工艺过程的自动化程度,通常在设备控制级到过程控制级采用总线控制。


监控网络+信息管理系统   


中央控制室+工控电脑+工控软件+数据库


实现的功能:

通过中控室中,能够实现对整个系统的监控,包括启停设备、故障查询、数据或状态实时显示、历史查询等。


硬件基础:工控电脑。


软件平台:

人机界面软件(HMI)和监控和数据采集系统(SCADA--supervisory control and data acquisition )。


 

 

编辑:闫德奇

电话:138 1736 8048

 
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