什么是可编程逻辑控制器(PLC):基础、类型和应用

什么是可编程逻辑控制器(PLC):基础、类型和应用

什么是PLC?

PLC或可编程序逻辑控制器是一种坚固的数字计算机,用于工业,已适应控制制造过程。这些制造过程包括机器人设备、装配线或任何需要易于编程、高可靠性和工艺故障诊断的活动。

A.可编程序逻辑控制器可以从小型模块化类型到大型机架式模块化设备,该设备主要与其他SCADA和PLC系统联网。小型模块化设备可能在与处理器集成的外壳中有数十个输入和输出或I/O,而大型机架安装有数千个I/O。

plc通常设计用于多种数字和模拟I/O安排,具有扩展的温度范围,抗振动和冲击,并抗电气噪声。这些控制机器操作的程序通常存储在一个电池中,该电池要么是备份的,要么有一个非易失性存储器。

PLC最初是在汽车工业中开发的,用于提供坚固、易于编程和灵活的控制器,以取代硬接线继电器逻辑系统。自那时以来,它们已被广泛采用,作为适应恶劣环境的高可靠性自动化控制器。

在PLC的情况下,输出结果必须在有限的时间内响应输入条件,因此它是一个硬实时系统的例子。PLC起源于20世纪60年代末的美国汽车工业。它被设计用来取代继电器逻辑系统。

在早期,用于制造的控制逻辑主要由凸轮计时器,专用闭环控制器,鼓顺序器和继电器组成。设计工程师很难改变这一过程,因为它们具有硬线性质。

更改需要仔细地更新和重新连接文档,因为如果其中一条连接不正确,整个系统就会出现故障。大多数技术人员花了大量的时间通过比较现有的线路和检查原理图来排除故障。

一旦通用计算机问世,它们很快就被应用于工业过程的控制逻辑。这些早期的计算机需要严格控制工作条件,如电源质量、温度、清洁度和专业程序员,因为它们不可靠。

plc被认为比早期的自动化系统有几个优点。它们比计算机更能适应工业环境。它们可靠,比继电器系统需要更少的维护,而且结构紧凑。

可编程逻辑控制器(plc)基础

很容易通过I/O模块进行扩展,中继系统在重新配置的情况下通常需要复杂的硬件更改。因此,迭代制造过程设计变得很容易。由于简单语言编程主要集中在操作和逻辑的切换,因此它被认为比使用不同编程语言的通用计算机更容易使用。

控制器允许对其操作进行监控。PLC早先是在梯形逻辑中编程的,类似于继电器逻辑的原理图。为了减少现有技术人员的培训需求,选择了程序符号,而其他PLC则使用基于堆栈的解算器的指令列表编程形式。

最初,许多plc不能以图形化的方式表示逻辑,所以他们用布尔格式表示一系列逻辑表达式,类似于布尔代数。随着时间的推移,编程终端的发展和梯子逻辑的使用变得普遍,因为它有一个熟悉的格式,用于机电控制面板。

PLC包括CPU或中央处理器、输入模块或点、编程设备和输出模块等基本元件。PLC所使用的输入点或模块的类型通常取决于所使用的输入设备。一些输入点或模块称为离散输入,以响应数字输入,或开或关。其他输入或模块响应模拟信号。

将各种开关和传感器提供的信号转换为CPU易于使用的逻辑信号是PLC输入电路的主要功能。CPU评估输出、输入和其他变量的状态,因为它执行存储的程序。

编程设备用于通过输入或更改PLC程序来更改或监控存储值。输入PLC程序后,相关变量和程序存储在CPU中。此外,PLC系统还可能包含某种操作员界面设备,以简化对过程或机器的监控。

有按钮或传感器连接到PLC输入,用于启动和停止电机。该电机通过执行器或电机启动器连接到PLC输出。不需要操作界面或编程设备。

在plc通常被称为硬线控制之前,许多控制任务是由控制继电器、接触器和各种机电设备执行的。电路必须设计成这样一种方式,即安装和指定电气元件,并创建接线表。

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在此之后,电工们将为完成特定任务所必需的组件布线。如果发现错误,就需要正确地重新连接这些电线。系统扩展或功能的任何变化都需要大量的重新布线和部件更换。

在PLC引入之前,大多数工业任务都是通过使用承包商和继电器控制来执行的。硬接线控制依靠电路图、接线清单和电气部件完成工作。

plc具有硬连线控制,因此只能执行相同的任务。此外,电子通信线路和PLC程序在很大程度上取代了硬线控制所需要的互连线。

plc的物理尺寸比常用的硬线解决方案要小。它们在进行更改时更容易、更快,并具有集成诊断功能。它们有覆盖功能的能力,而且很容易获得诊断。应用程序可以以较低的成本更快地复制,并且可以立即进行文档记录。

如何PLC工作?

具有模块化组件的小型工业计算机,设计用于自动化控制过程是plc或可编程序逻辑控制器。所有现代工业自动化背后的控制器是plc。虽然plc有很多组件,但大多数可以分为三类。

这三种类型是输入、输出和处理器或中央处理单元(CPU)。plc是非常强大和复杂的计算机;它们的功能可以用简单的术语来描述。它接受输入,并使用中央处理单元(Central Processing Unit)对输入执行逻辑操作,以交付输出。

让我们通过一个例子来理解这一点;我们家里使用的洗碗机有类似于PLC的微处理器。洗碗机有输入、CPU,当然还有输出。通常通过前面的按钮、车门开关和传感器进行输入。洗碗机输出包括水阀、泵和加热元件。

对于上面给出的洗碗机示例,缩写为I/O的输入和输出被视为数字或离散信号。离散信号是最常见和最简单的信号类型,可以打开也可以关闭。

洗碗机中可能使用或不使用模拟信号。数字信号由开和关按钮组成,模拟信号可能有1-100%、4-20mA和0-100摄氏度。

计算设备和PLC之间的主要区别在于,PLC的目的是并且能够承受诸如水、热、冷和潮湿等恶劣条件。它提供广泛的I/O或输入和输出连接可编程序逻辑控制器致动器和传感器。

PLC的功能已经发展了多年,包括运动控制、继电器控制、顺序继电器控制、联网、分布式控制系统和过程控制。一些现代plc的存储、数据处理、通信和处理能力大致相当于台式计算机。

PLC是一种用于控制过程和机器的专用计算机。它与台式计算机(如CPU或中央处理器、软件、通信和内存)有共同的术语。

最好的方法是理解一个可编程序逻辑控制器是通过循环扫描的方法称为扫描循环。扫描过程由许多步骤组成,从操作系统启动的时间监控和循环开始。CPU读取数据并检查输入状态。

CPU执行中继梯逻辑中编写的应用程序,完成通信任务和内部诊断。根据程序的结果,CPU将数据写入输出模块,以保持输出的更新。只要可编程逻辑控制器处于运行模式,这个过程就会重复进行。

物理PLC的结构

输入值被连续监控可编程序逻辑控制器接收来自不同的输入传感设备。这类设备的例子有重量秤、加速度计、硬线信号等。根据工业和生产的性质,PLC不断产生相应的产量。

可编程逻辑控制器框图由机箱或机架、电源模块、CPU或中央处理器、通信接口模块和输入输出模块五部分组成。下面我们来详细了解一下PLC的五部分。

机箱或机架

机箱或机架是PLC系统的重要组成部分,是PLC系统的骨干。可编程逻辑控制器可根据需求提供各种形状和大小。在有大量复杂控制系统的地方需要更大的PLC机架。

市场上的小型PLC采用固定的输入和输出引脚配置。这就是模块型机架式plc选择接受各种类型的输入和输出模块的原因,并且在概念上适合和滑动。所有存在的模块都位于机箱或机架内部。

电源模块

电源模块的使用是按照要求向PLC系统提供电源。输入/输出模块和中央处理器需要有可用的交流电源和直流电源。的可编程序逻辑控制器通常需要24DC供电,但很少有plc使用隔离电源供电。

CPU模块和内存

中央处理器由ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)和处理器组成。RAM用于存储数据和程序,而ROM包括驱动程序、应用程序和驱动程序。CPU基本上是PLC的大脑,它包括一个六边形或八边形微处理器。

由于它有一个基于微处理器的CPU,它倾向于取代计数器、时间和继电器。两种不同类型的处理器作为一个字处理器或一个单位处理器可以与PLC合并。当一位处理器用来做逻辑功能时,字处理器处理数字数据、文本、记录和控制数据。

CPU从传感器读取输入数据并进行处理。一旦这些功能发生,命令就被发送到控制设备。正如前面讨论中提到的,需要直流电源来传输电压信号。

中央处理单元或CPU还包括各种电气部件,用于连接其他单元使用的电缆。

输入输出模块

你知道各种物理参数,如压力、流量和温度可以使用PLC进行传感吗?可编程逻辑控制器由一个专用的模块称为输入和输出模块或用于接口输入和输出的I/O模块组成。

开关和启动和停止按钮是输入设备的例子,而电加热器,继电器和阀门是输出设备。输入和输出模块在微处理器的帮助下帮助连接输入和输出设备。

的输入模块可编程序逻辑控制器有四个主要功能。处理设备的输入模块接口接收到220v交流的信号,然后将输入信号转换为5v直流,供PLC使用。

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此外,使用隔离块隔离和防止plc发生波动。一旦发生这种情况,信号被转移到输出端即PLC。现在,输入模块有两个主要部分,称为逻辑部分和电源部分。

这两个部分在电上是相互隔离的。

的输入输出模块PLC工程类似的,但方式相反。输出模块用于连接处理器和输出负载。我们已经注意到,当处理器产生程序逻辑高信号时,LED打开并让光落在光电晶体管上。

一旦晶体管到达传导区域,就会产生一个脉冲。隔离块主要用于隔离控制段和逻辑段。为了实现通信网络与CPU之间的信息传输,采用了智能输入输出模块。

通信模块非常有用,因为它们有助于与其他模块连接可编程序逻辑控制器以及被放置在偏远或附近位置的计算机。PLC的工作是一个广阔的课题,希望大家有所了解公司的基本知识.来到可编程逻辑控制器的类型,有不同的类型的制度;让我们来详细了解一下。

类型的制度

可编程逻辑控制器有两种类型:固定PLC或紧凑型PLC和模块化PLC。下面我们来详细了解一下什么是紧凑型PLC和模块化PLC。

紧凑型PLC或固定PLC

它由多个模块组成,一个简单。它被称为固定PLC,因为它有固定数量的输入输出模块和外部的输入输出卡。由于它有一个固定的数量,它不能进一步扩展模块。每一个I/O或输入输出都是由制造商决定的。

模块化的PLC)

模块化PLC与固定式或紧密型PLC不同,它允许通过“模块”进行多次扩展,因此被称为模块化PLC。模块化PLC可增加I/O或输入输出组件。因为它的组件是相互独立的,所以使用起来要容易得多。

术语模块化是指可以连接到设备的模块数量。当谈到模块化PLC时,它意味着几个模块可以连接到一个公共总线或机架,具有可扩展的I/O或输入或输出能力。

它由电源模块、中央处理单元和一些可以插到同一机架上的其他输入和输出模块组成。这些货架可能来自也可能不是同一家制造商。

根据输出的不同,PLC又分为三种类型:晶体管输出PLC、继电器输出PLC和可控硅输出PLC。众所周知,晶体管输出PLC使用开关操作,通常用于微处理器。继电器输出类型是最好的交流和直流输出设备。

PLC按物理尺寸分为Mini、Micro、Nano PLC。根据I/O特性的数量和程序内存大小,它们也可以分为小型、中型和大型plc。

PLC的应用

可编程序逻辑控制器用于各种行业,如汽车工业、化学工业、钢铁工业和能源部门。可编程逻辑控制器的范围随着其应用领域的发展而增加。plc在旅游业中被用于监控各种安全控制系统,以及自动扶梯和升降机的操作。这里还有一些PLC应用程序

水泥制造

水泥的制造过程包括在窑中混合不同的原料。使用的比例和质量对最终产品有很大的影响。使用正确数量和质量的原材料变得至关重要,因此有关这方面数据的准确性构成了基础。

水泥工业在生产过程中采用了PLC组成的集散控制系统。该控制系统采用用户模式;PLC尤其用于控制球磨、立窑和煤窑。

玻璃工业

PRC控制器已经在这个行业中用于控制材料比和加工平板玻璃。随着多年来技术的进步,玻璃行业对可编程逻辑控制器的需求增加了。

由于玻璃的生产是一个复杂而精细的过程,在控制方式上采用了plc和总线技术。它们被应用于模拟数据记录、位置控制和数字质量。

造纸工业

PLC的应用发生在造纸工业的各种形式。plc用于造纸工业的不同过程,如控制机器高速生产纸张。可编程控制器监视和控制印刷报纸和书本的网页。

PLC编程应用还应用于食品工业的灌装机控制系统,航空航天部门的水箱淬火系统,纺织收缩闭环系统,工业批洗机控制。

医院的燃煤锅炉风机转换系统采用PLC,除此之外,料仓送料、波纹机控制系统以及塑料工业中的注塑控制系统也采用PLC可编程序逻辑控制器。这些是PLC应用程序

PLC编程

当你在使用PLC时,根据你的情况设计和实现概念是至关重要的。要成功做到这一点,首先需要对PLC编程的细节有深入的了解。

PLC程序由一组以文字或图形形式出现的指令组成。这些文本或图形表示控制可编程逻辑控制器所控制的整个过程的逻辑。

PLC编程语言基本上有两大类,再进一步分为不同的部分。两种主要的编程语言是文本语言和图形形式。

文本语言由指令表和结构化文本组成,而图形形式又分为阶梯逻辑、功能块图和顺序功能图。所有这些PLC编程语言都能够编程一个PLC,但大多数梯形逻辑是首选。

梯子逻辑

它是用于PLC编程的最简单和最常用的编程语言。它也被称为继电器逻辑。梯形逻辑用于表示继电器控制系统中使用的继电器触点。

功能框图

FBD或功能框图是一种非常简单的图形化方法,用于编程中的多个功能可编程序逻辑控制器.众所周知,一个函数块通过执行它的程序指令单元产生一个或多个输出值。

使用的好处定期监测就是可以通过大量的输入来接收输出。当输入和输出数量巨大时,一个函数块的输入可以连接到另一个函数块的输出。

结构化文本编程

结构化文本编程是一种文本编程语言,它使用各种语句来确定到底要执行什么。在这种类型的编程中遵循更传统的编程协议。

有一系列逻辑语句,它们由使用各种运算符表示关系和赋值组成。让我们通过一个例子来了解编程语言是如何实际使用的。

假设有一个信号灯。现在,当我们使用信号灯时,我们打开它,以防有泵在运行,而且压力也令人满意。另一种情况是当我们打开它时,灯测试开关被发现是关闭的。

在这种应用中,如果需要输出,则需要泵和压力传感器的输入。为此,和逻辑门被使用。

当有一个测试输入条件时,无论是否有来自AND系统的信号,都需要从灯输出输出,使用OR逻辑。梯形图中使用END和RET指令,确保PLC已到达程序结束。

另一个例子是阀门的操作,以便它可以提起负载。当这个动作发生时,泵需要运行。在这一过程中,要么是升降机、开关被操作,要么是开关被操作,表明负载还没有被提升,处于底部。

PLC运动鞋

A.可编程序逻辑控制器培训系统一般称为PLC培训器。它包含编程软件,最适合在学校和大学学习技术的学生开始PLC编程。市场上的PLC运动鞋非常有限。这些是你可以用来学习这些功能的工具包。

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这些单元都是挂箱式的,与实验相对应。这些可以根据项目需求进行组合,如果需求增加,可以向其中添加组件。还可选配三菱模拟模块,完成模拟实验。

还有一个网络模块,可以提供三相异步电动机和两种不同类型的网络变频器。此外,还提供了相应的实验电机转速的全变频控制。

其他PLC培训师套件有DLPLC- x1便携式PLC培训师、带PLC程序的电梯培训师教学设备、Crossing Traffic Light Training Model和DLPLC- T201 PLC培训师。

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