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什么是PLC?PLC可编程逻辑控制器及应用

PLC代表可编程逻辑控制器。

什么是PLC?今天的大多数 PLC PID

Modicon代表“模块化数字控制器”,既是 1968 年发明的第一个 PLC Modicon

17个流行的PLC品牌你可能不知道
PLC的基本结构包括:

电源 供应
RAM、ROM——是内部程序存储器,可以添加外部存储器EPROM
CPU——是具有通讯功能的中央处理器,用于连接PLC
/输出模块 (I/O)
PLC的结构
PLC的结构
然而,对于一个完整的 PLC,我们将有一个额外的手动或计算机编程单元。大多数简单的编程单元都有足够的 RAM RAM通常是带电池的CMOS类型的,只有当程序已经检查并准备好使用时,它才会被传输到PLC内存中。大型PLC RS232、RS422、RS485等端口连接到PLC。

不同品牌的PLC之间可能存在差异,但本质上每个组件的用途和效果是相同的。

源块
PLC的输入电源通常为220VAC或24VDC。

该电压源向下传递到为 CPU 和 I/O 模块供电的背板,这些模块以“卡”的形式出现。这些卡片可以快速添加或从它们的位置移除。

重要的是要注意 CPU 的电源必须单独连接。不要与传感器或线圈等其他设备共享电源。

中央处理器 (CPU)
CPU PLC “大脑”,将其变成由微处理器和内存组成的计算机。即使是小型非模块化 PLC CPU。输入信号来自 I/O CPU

编程 设备 和 人机界面
在主 PLC 之外有两个非常重要的组件:编程设备和人机界面 (HMI)。编程设备可以是台式计算机、膝上型计算机或来自同一制造商的手持设备。一些小型 PLC 甚至在前面板上有按钮,可以在不需要计算机的情况下对非常基本的逻辑操作进行编程。

虽然编程设备允许用户查看和修改在 PLC 上运行的代码,但 HMI 提供了一种显示信息和接受输入的方法,对整个控制系统进行建模。HMI 通常不提供任何修改程序逻辑的方法。

带 HMI PLC
PLC控制中的HMI
这些类型的交互式显示器非常常见,通常直接安装在 PLC 外壳上或附近供操作员使用。

在现代人机界面出现之前,生产和工厂管理人员往往通过仪表或指示灯来控制设备的运行状态。通过这种管理,不能通过控制室的计算机打开阀门释放管道压力或减少温度控制回路,而是必须由技术人员直接操纵温度。劳动。

PLC Boara – PLC 控制板
PLC Boara 是 PCL 的一部分(如下图所示)。它在所有分立元件之间建立电气连接,为 PLC 提供模块化设计。这种电连接包括电源和通信信号。许多 PLC 制造商在背板上使用专有通信协议,以便 I/O 可以安全地连接到 CPU。

工控电路PLC
工控电路PLC
PLC如何代替继电器触点?
使用继电器进行控制意味着使用更多的连接线。为了减少系统的繁琐,PLC的诞生就是为了满足:

高可靠性
结构紧凑,易于维护和维修。
大内存容量,可容纳复杂程序。
PLC价格昂贵,但与其带来的优势相比,它可以具有竞争力。
编程很容易,编程语言很容易学。
与其他智能设备通信,例如计算机、网络连接、扩展模块。
当工程师开始研究 Relay 的替代品时,他们的目标只是更换硬件(线路)和时序逻辑。此后,对增加内存容量的要求越来越高,以便 PLC 可以容纳更多的程序指令。同时,处理速度也必须快速且价格合适。指令快速从逻辑指令转换为计数、定时、移位寄存器等。PLC 与计算机同步发展,随着大容量、更多的 I/O 数量越来越多地改进。

PLC的工作原理是什么?
PLC 将具有以下工作原理:

CPU 控制 PLC 内部的操作。
处理器将读取并检查存储在内存中的程序
在程序中按指令顺序执行,将关闭或中断输出。
输出状态被传输到相关设备执行,所有这些执行操作都依赖于内存中保存的控制程序。
PLC的工作原理
PLC的工作原理
总线系统是用来传输信号的部分,系统由多条平行的信号线组成:
数据总线: 用于传输数据的总线。
地址总线: 地址总线用于向不同的模块传输地址。
控制总线: 控制​​总线用于在PLC中传输定时信号和同步控制操作。
在 PLC 中,微处理器和 I/O 模块之间通过数据总线交换数据。地址总线和数据总线由 8 条线路组成,它们同时允许同时或并行传输一个字节的 8 位。如果输入模块在地址总线上接收到它的地址,它会将其所有输入状态传输到数据总线。如果地址总线上出现 8 个输出的字节地址,则相应的输出模块将从数据总线接收数据。控制总线将传输控制信号以监控 PLC 的运行周期。地址和数据在有限的时间内传输到相应的总线上。

系统总线将负责在 CPU、内存和 I/O 之间交换信息。此外,CPU 还配备了一个频率为 1.8 MHz 的时钟。该脉冲决定了 PLC 的运行速度,并提供了系统时序和时钟的要素。

什么是PLC内存?
PLC 通常在以下情况下需要内存:

作为 I/O 状态通道的定时器。
作为PLC中的定时、计数、记录继电器等缓冲状态功能。
程序的每条指令在内存中都有自己的位置,内存中的所有位置都有编号,这些编号就是内存中的地址。每个存储单元的地址将由微处理器内部的地址计数器指向。在处理下一条指令之前,处理器会将此计数器的值设为 1。有了一个新的地址,对应的内存单元的内容就会出现在输出中,这个过程称为读过程。PLC 内部的存储器由半导体芯片组成,每个芯片可容纳 2,000 到 16,000 条指令行,具体取决于芯片类型。使用 RAM、EPROM 等打印 PLC 存储器。

RAM(又名随机存取存储器):
这是一种类似于计算机或笔记本电脑中的 RAM 的随机存取存储器,可以随时加载程序、更改或删除内容。如果断电,RAM 的内容会丢失,为避免这种情况,所有 PLC 都配备了干电池,能够为 RAM 提供数月至数年的能量储备。在实践中,RAM 用于初始化和测试程序。目前的趋势是使用 CMOS-RAM,因为它消耗低、寿命长。

EPROM(电可编程只读存储器):
普通用户只能读,不能写的内存。EPROM 中的内容在断电时不会丢失,它是内置在机器中的,已由制造商加载并包含预装的操作系统。如果用户不想扩展内存,只需使用 PLC 内置的附加 EPROM。在 PG(Programmer)上有一个地方可以写入和擦除 EPROM。

EEPROM(电可擦可编程只读存储器):
它负责链接到RAM的灵活访问和稳定性。它的内容可以擦除和重新编程,但可以保存的次数是有限的。

第四种日志环境:
用于编程机器的硬盘或软盘。硬盘或软盘容量大,常用于长时间存放大型程序。

内存大小:
较小的 PLC 可以容纳 300 到 1,000 行指令,具体取决于制造技术。
大型 PLC 的大小从 1K 到 16K 不等,可以容纳 2,000 到 16,000 行指令。
此外,它还允许添加额外的内存扩展,例如 RAM、EPROM。

PLC在控制系统中的位置:
在本节中,我们将了解 PLC 的相应位置以及其他相关设备的位置。对于那些第一次学习这个模块的人来说,这部分可能是必要的。

PLC在控制系统中的位置
输入模块: 包括位于机器上的控制按钮、开关、行程开关、位于生产线上的测量传感器等。
控制块由以下元件组成: 继电器、定时器、计数器、比较器、电子电路等。
输出块: 包括发动机、阀门、加热装置、指示装置等。
基本PLC编程的步骤是什么?
可以说,对于刚学会的人来说吸收这部分还为时过早,因为我们需要时间来学习。不过由于这是一篇介绍性的文章,VCC也会列出最通用、最通俗易懂的步骤,让大家以最客观的方式掌握知识。具体来说,我们将有以下 11 个步骤:

第一步:仔细找出技术要求
在这一步,程序员必须仔细了解技术需求,并且必须补充缺失的需求,因为实际上在订购时,订购者只对主要需求和其他实现需求感兴趣。完成主要任务往往不被提及。

步骤 2:列出所有 I/O 端口,保留端口
在开发系统和选择所需输入和输出数量大于或等于的PLC时是必要的。

步骤 3:为 PLC 分配 I/O 端口
原则上,为了方便编程、监控、检查和检测错误,应遵循以下原则:
– 根据需要的功能分配输入和输出端口:例如,高速计数输入、模拟输入、逻辑输入,必须与 PLC 的功能输入相匹配
– 端口划分的目的是:按名称或按动作顺序,以利用 PLC 的信号功能,以便轻松跟踪错误和轻松编程。

第 4 步:构建程序流程图
第 5 步:将流程图转换为模式
第六步:将梯形图编入PLC
第七步:运行仿真测试程序
必须生成一组实际的模拟测试信号才能输入到 PLC
查看 PLC 和仿真软件上的输出。与理论相比较。
如果程序错误,我们更正程序并返回步骤 7
如果程序正确,我们继续第8步
第 8 步:将 PLC 连接到真实设备。
步骤9:确保连接部分与示意图一致
确保电源部分正确完成
确保电源电压与原理图一致,以确保不会对设备造成危险。
第十步:运行整个系统
确保系统连接正确
确保机械、液压和气动系统正常工作。
跑来跑去。
半自动运行。
在系统范围内自动运行。
如果程序错误,我们更正程序并返回第 10 步
如果程序正确,我们转到步骤 11
步骤11:移交程序并存储。
PLC的主要控制方式有哪些?
逻辑控制:
时间,数
继电器控制功能
机器和过程的自动、半自动、手动控制
更换控制面板和印刷电路
连续性控制:
PID控制,模糊
连续控制温度、压力、流量……
控制执行器电机、步进电机
逆变器控制
控制执行器电机、步进电机
输入块增加了模拟传感器、电位器等。
输出块有更多类似的设备,如变频器、伺服电机、步进电机等。
控制块增加了 A/D、D/A 转换……
执行算术和逻辑运算
总体控制:
电脑配对
自动网络配对
过程控制和报警
全面过程控制——即一个过程相对于其他过程的控制
输入和输出信号还包含附加信息。
PLC的优点和缺点是什么?
任何一种设备在投入使用时都有其优缺点,PLC也是其中之一。在这里,我想列出一些优点和缺点,供您在使用和选择购买之前参考和考虑。

优势:
轻松随意更改程序,适用于多种不同应用程序的编程。
电路结构紧凑,易于维护、维修和更换
高可靠性,标准化设备。
以高精度执行复杂的算法。
模块化PLC结构,更换方便,扩展I/O,扩展其他功能
抗干扰能力强,在工业环境下工作完全可靠。
与电脑等其他智能设备通讯,与其他设备连接通讯网络。
适用于高温、潮湿、波动电流等各种环境。
缺点:
硬件成本高。由于这是一种高科技、高度自动化的设备,其价值将远高于传统的开/关继电器设备。然而,目前PLC的成本已经大幅下降,例如三菱PLC或台达PLC生产线。
一些公司必须购买额外的软件来编程。每个公司都有自己的设计,所以他们在系统编程上会有差异。一些公司会包含该软件,但也会有一些公司出售它供我们使用。
要求用户具有高水平的专业知识。大多数可以使用 PLC 的人都必须受过良好的培训。他们必须具备与不同品牌的每种类型 PLC 相关的知识。因为每家公司都会有自己的编程软件,所以需要一些时间进行培训才能胜任这项工作。如果专业水平不高,则会导致编程错误、设备损坏和丢失以及不幸事故。
PLC目前的实际应用是什么?
谈到今天PLC的应用,我可以回答他们在工业和生活中都非常流行。包装、输送机等小型机器也可以使用一些经济的PLC生产线,进出少,设计紧凑,价格极具竞争力。这些类型的 PLC 的主要特点是它们完全集成了必要的功能,可以灵活地用于许多基本应用。

对于污水处理线、水泥厂等需要复杂控制器的大型系统,有模块化PLC线可以根据需要使用,使用多种不同类型的模块。在使用这种类型时,我们必须计算出主 CPU 类型以及输入/输出数量、模拟量模块和通讯数量,才能正确、完全满足项目的技术要求。

生活和工作中的一些其他应用,例如PLC,可以应用于许多交通信号灯系统和智能家居。特别是在农业发展方面,PLC已经并将广泛应用于当今我国农业生产过程的现代化。

当今常用的 PLC 类型
目前市场上的PLC厂家很多,每个品牌都有很多不同的线路,所以在决定了解某个PLC线路时,你会很困惑。下面,VCC将介绍我们众多客户选择的最受欢迎和最受欢迎的PLC生产线。主要是越南的外商直接投资企业,始终把质量放在第一位,然后是价格。

三菱 PLC:FX-3U、FX-5U 或 FX-3G (替代 FX-1N 和 FX2N)
PLC 施耐德
西门子 PLC:S7-1200 和 S7-1500(替代 S7-200 和 S7-300 系列)
PLC 欧姆龙
PLC台达
PLC松下
PLC 霍尼韦尔
PLC Mitsubishi 是 VCC Trading 客户最常使用的线路。这是一个日本品牌,价格合理,可以应用于多台独立运行的机器。此外,越南非常喜欢从日本进口的机械。众所周知,PLC 三菱也更为人所知。

选购PLC时的注意事项
对于备份或替换购买,您需要做的第一件事是获取旧设备的标签或铭牌的图像。然后确定产品代码以找到并购买正确的产品代码

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