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可编程控制器基础电气柜
1.0 可编程控制器概述
可编程控制器(programmable controller)为了与个人计算机(PC)加以区分,又简称为PLC(Programmable Logic Controller)。
1987年国际电工委会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义: “PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。”
1.可编程控制器的由来
在市场经济中,成本与效率成了制造业的追求。为了适应市场的需求,工业控制产品的更新换代已经势在必行。在20世纪60年代,用于制造业的生产流水线主要是采用继电器控制,定制电气柜,但产品不是一成不变的,需要更改工艺或流程。这样,修改一条生产线要更换大量的硬件和进行复杂的线路的改接,在一定程序上浪费了硬件、延长了施工周期、增加了成本。于是人们试图研制一种新型的通用控制设备。1968年,美国通用汽车公司(GM)以客户的名义对外提出了10项招标指标:
1. 编程方便,可在现场修改程序;
2. 维修方便,最hao是插件式;
3. 可靠性高于继电器控制柜;
4. 体积小于继电器控制柜;
5. 可将数据直接送入管理计算机;
6. 在成本上可与继电器控制竞争;
7. 输入可以是交流115V;
8. 输出为交流115V/2A以上,能直接驱动电磁阀;
9. 系统在扩展时,原有系统只要很小变更;
10. 用户程序存储容量至少能扩展到4K字节。
美国数字设备(DEC)公司中标,于1969年美国数字设备公司成功研制世界上第yi台可编程序控制器PDP-14,并在GM公司的汽车自动装配线上使用并获得成功。接着美国MODICON公司也研制出084控制,从此,这项新技术迅速在世界各国得到推广应用。1971年日本从美国引进这项技术,很快研制出第yi台可编程序控制器DSC-18。1973年西欧国家也研制出他们的第yi台可编程控制器。我国从1974年开始研制,1977年开始工业推广应用。
2.PLC的应用领域电气柜
目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,控制方式大致可归纳为如下几类:
①开关量的逻辑控制
这是PLC最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
②模拟量控制
在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。
③运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
④过程控制电气柜
过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
⑤数据处理
现代PLC具有运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,智能电气柜,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
⑤通信及联网电气柜
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展,工厂自动化网络发展得很快,各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能,纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口,通信非常方便。
3. PLC的构成
从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置。
① CPU的构成
CPU是PLC的核心,起神经中shu的作用,每套PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,河南电气柜,诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制电路。
模拟量:按信号类型分,有电流型(4-20mA,0-20mA)、电压型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外,还有特殊IO模块,如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按I/O点数确定模块规格及数量,I/O模块可多可少,但其最da数受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最da的底板或机架槽数限制。
③电源模块电气柜
PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时,有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有:交流电源(220VAC或110VAC),直流电源(常用的为24VDC)。
④底板或机架电气柜
大多数模块式PLC使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的联系,使CPU能访问底板上的所有模块,机械上,实现各模块间的连接,使各模块构成一个整体。
从业非标设备这行5年,PLC这东西本身就不是太难,所谓的精通PLC其实就是看你PLC怎么用,再简单点说就是考验你的思路,有思路才能写程序,没思路什么都白搭,所以多看看别的工程师的程序。
”算法是程序的灵hun” 深以为然
要精通PLC很难,主要你自己的能力去精通。没有好方法哦。
哗,大神啊!收下小弟的膝盖……题主,你确定你不是出来"晒‘’的?
山外有山,感觉学的不够就对了,技术更新的速度是很快的,先做别人的学生,再做别人的先生,学海无涯指的应该就是这个道理吧。加油吧,年轻人,防护式电气柜,邓肯说过,未来是你的。
这个应该去亿万之类的网站发
我觉得吧,PLC的通讯和工艺模块都能运用自如就算精通了吧。(运动、pid、高速计数,数据记录)
我现阶段看发,思路清醒,会看说明白书。知道东西功能,指令在哪里。
任何产品的应用学习,抓住它的本质则事半功倍。如果被困难先入为主,费时费力不说,甚至陷入死胡同也未可知。【思索】【琢磨】为什么有同学耗费大量的时间学习,成绩却不怎样?
我们看看PLC应用怎么快速入门。
plc在生活中的用途非常广,特别是在自动化方面更为常用,自动化方面的朋友,掌握plc编程方面的知识,将为学习和工作带来很大的帮助。
PLC中无非就是三大量:开关量、模拟量、脉冲量。只在搞清楚三者之间的关系,你就能快速的入门PLC了。
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?工控【资料库】【软件库】使用指南1开关量也称逻辑量
指仅有两个取值,0或1、ON或OFF。它是chang用的控制,对它进行控制是PLC的优势,也是PLC最基本的应用。
关量控制的目的是,根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序,使PLC产生相应的开关量输出,以使系统能按一定的顺序工作。所以,有时也称其为顺序控制。
而顺序控制又分为手动、半自动或自动。而采用的控制原则有分散、集中与混合控制三种。
2模拟量是指一些连续变化的物理量
如电压、电流、压力、速度、流量等。
PLC是由继电控制引入微处理技术后发展而来的,可方便及可靠地用于开关量控制。由于模拟量可转换成数字量,数字量只是多位的开关量,故经转换后的模拟量,PLC也完全可以可靠的进行处理控制。
由于连续的生产过程常有模拟量,所以模拟量控制有时也称过程控制。
模拟量多是非电量,而PLC只能处理数字量、电量。所有要实现它们之间的转换要有传感器,把模拟量转换成数电量。如果这一电量不是标准的,还要经过变送器,把非标准的电量变成标准的电信号,如4—20mA、1—5V、0—10V等等。
同时还要有模拟量输入单元(A/D),把这些标准的电信号变换成数字信号;模拟量输出单元(D/A),以把PLC处理后的数字量变换成模拟量——标准的电信号。
所以标准电信号、数字量之间的转换就要用到各种运算。这就需要搞清楚模拟量单元的分辨率以及标准的电信号。例如:
PLC模拟单元的分辨率是1/32767,对应的标准电量是0—10V,所要检测的是温度值0—100℃。那么0—32767对应0—100℃的温度值。然后计算出1℃所对应的数字量是327.67。如果想把温度值精que到0.1℃,把327.67/10即可。
模拟量控制包括:反馈控制、前馈控制、比例控制、模糊控制等。这些都是PLC内部数字量的计算过程。
3脉冲量
是其取值总是不断的在0(低电平)和1(高电平)之间交替变化的数字量。每秒钟脉冲交替变化的次数称为频率。
PLC脉冲量的控制目的主要是位置控制、运动控制、轨迹控制等。例如:脉冲数在角度控制中的应用。步进电机驱动器的细分是每圈10000,要求步进电机旋转90度。那么所要动作的脉冲数值=10000/(360/90)=2500。