一、引言
PLC(可编程逻辑控制器)是一种广泛应用于工业自动化领域的数字电子设备。
PLC系统以其高可靠性、灵活性和强大的功能在工业控制中发挥着重要作用。
本文将详细介绍PLC的基础知识,为初学者提供入门引导,同时也为工程师提供有价值的参考。
二、PLC概述
PLC,即可编程逻辑控制器,是一种专门为工业环境设计的数字计算机。
它主要用于控制工业自动化设备,如机器、生产线等。
PLC系统由PLC主机、输入/输出模块、电源模块、通信模块等组成。
PLC的主要功能包括逻辑控制、运动控制、过程控制等。
三、PLC的基本结构
PLC的基本结构包括中央处理单元(CPU)、存储器、输入/输出接口电路、电源等部分。
其中,CPU是PLC的核心部分,负责执行存储在其内部的程序;存储器用于存储程序和数据;输入/输出接口电路负责与外部设备通信;电源为PLC提供工作电压。
四、PLC的工作原理
PLC采用循环扫描的工作方式。
当PLC接收到外部输入信号时,会进行内部程序处理,然后通过输出端口控制外部设备。
PLC的工作过程包括输入扫描、程序执行和输出刷新三个阶段。
五、PLC的编程语言
PLC的编程语言主要包括梯形图(Ladder Diagram)、指令表(Instruction List)、顺序功能流程图(Sequential Function Chart)等。
其中,梯形图是最常用的编程语言,它具有直观、易懂的特点,便于工程师进行程序设计。
六、PLC的应用领域
PLC广泛应用于机械制造、冶金、石油化工、电力、交通等各个领域。
在自动化生产线中,PLC可以实现设备的联动控制、数据监测和处理等功能;在机电一体化产品中,PLC可以实现运动控制、位置检测等功能。
PLC还可以与其他控制系统进行通信,实现信息的共享和交互。
七、PLC的选型注意事项
在选购PLC时,需要考虑以下几个因素:
1. 所需功能:根据实际需求选择具备相应功能的PLC型号。
2. 可靠性:选择具有良好稳定性和可靠性的PLC品牌。
3. 性价比:在满足功能需求的前提下,选择性价比高的PLC产品。
4. 编程环境:了解PLC的编程环境和工具,以便后期维护和使用。
5. 售后服务:选择提供良好售后服务的供应商,以便在使用过程中得到技术支持。
八、PLC的维护与故障排除
为了确保PLC的正常运行,需要进行定期的维护。
维护内容包括清洁、紧固接线、检查输入输出信号等。
当PLC出现故障时,需要进行故障排除。
常见的故障排除方法有:检查电源、检查输入输出信号、检查程序等。
在排除故障时,应遵循安全、准确、快速的原则。
九、PLC的发展趋势
随着工业自动化水平的不断提高,PLC技术也在不断发展。
未来的PLC将具有更高的性能、更强的功能、更灵活的应用方式等特点。
同时,随着物联网、大数据等技术的发展,PLC将与这些技术相结合,实现更智能的控制和更高效的工业生产。
十、总结
本文详细介绍了PLC的基础知识,包括概述、基本结构、工作原理、编程语言、应用领域、选型注意事项、维护与故障排除以及发展趋势等方面。
希望通过本文的介绍,读者能对PLC有一个全面的了解,为后续的深入学习打下基础。
plc编程入门基础知识是什么
plc编程入门基础知识包括以下内容:
1、PLC工作原理
PLC开机运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新。 完成上述三个阶段称作一个扫描周期。
2、PLC分类
1)整体式PLC
整体式PLC是将电源、中央处理器、输入/输出等装在一个箱体内,通常称为基本单元,如下图所示。 整体式PLC一般还可配备特殊功能单元,如模拟量单元、位置控制单元等,使其功能得以扩展。 这类PLC的特点包括结构紧凑、体积小、价格低等。 小型PLC一般采用这种整体式结构。
2)模块式PLC
模块式PLC将PLC的各组成部分分别做成若干个单独的模块,如CPU模块、I/O模块、电源模块(有的含在CPU模块中)等,模块装在框架或基板的插座上,如下图所示。 这种模块式PLC的特点是配置灵活,可根据需要选配不同规模的系统,而且装配方便,便于扩展和维修。 大、中型PLC一般采用模块式结构。
3、PLC的功能及应用
PLC是在综合了继电器接触器控制和计算机控制的诸多优点之上设计和发展的,它在冶金、能源、化工、交通、电力等领域中有着广泛的应用。
1)开关量逻辑控制
PLC取代传统的继电器电路,实现了逻辑控制和顺序控制,它既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。 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,存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量)。 A/D模块能将现场的温度、压力、流量、速度等模拟量转换变为数字量,再经PLC中的微处理器进行处理,然后进行控制;或者经D/A模块转换后变成模拟量,然后控制被控对象,这样就可实现PLC对模拟量的控制。 模拟量控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
3)数据采集
PLC具有数学运算(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。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;
4)定时和计数控制
PLC具有很强的定时和计数功能,它可以为用户提供几十甚至上百、上千个定时器和计数器。 其计时的时间和计数值可以由用户在编写用户程序时任意设定,也可以由操作人员在工业现场通过编程器进行设定,进而实现定时和计数的控制。 如果用户需要对频率较高的信号进行计数,可以选择高速计数模块。
PLC编程原则
1、安全性,使用PLC控制多少都会有自动运行的部分,对这部分要做到万无一失,宁可不做,也不要让被控对象处于失控状态。 手动部分程序也要连锁限位,或者加入时间限制。 很多机械设备在机构上有自己的安全机制,你最好忘掉这点,在程序上做到人员、机器绝对安全。
2、功能完整,在保证安全的前提下,尽可能的实现客户的功能要求。 这个时候正是体现你专业性的时候,不要等到设备交付时,让销售人员无法交差。 对于因硬件或其他原因不能实现的部分,尽早与客户沟通。
3、逻辑缜密,我们的程序不仅需要在各部分正常时,能顺利完成每个动作。 当丢失某些信号时,要依然能处于安装状态,并有安全提示。
plc基础知识
1、收集资料。 在收集资料时不仅要收集程序还要收集程序所附带的工艺流程及I/O分配表。 2、程序分类。 在收集到前人的程序后,首先加以分类。 以不同品牌的程序分类——再以不同功能细分。 3、选择程序加以理解。 分类完成后就是慢慢的“消化”程序了。 首先选择自己熟悉的PLC程序或是自己将要用到的程序样例下手,这样理解起来比较容易。 4、对于有工艺流程及I/O分配表的程序进行理解。 1)了解程序的工艺流程。 2)I/O分配。 把I/O分配表中的说明加在程序的注释中。 3)理解中间位。 在程序设计时肯定会用到诸多的中间位做转接,然后搞清楚每一步或每一网络所对应的中间位的功能,在程序中加以注释。 4)理解定时器。 程序中定时器的功能要清楚,特别是有时间日期控制的,定时器的功能是比较重要的。 其意义也要记录下来。 5)理解计数器。 6)理解陌生指令。 在“消化”别人程序的过程中,不勉会看到一些自己没用过或不熟悉的指令,这也是自己要重点理解的对象,要准备一份电子指令手册随时查找,并在程序中记录。 这才是自己要学习与进步的地方。 2、对于没有任何说明的程序进行理解。 1)指令应用。 对此类程序主要是注意程序中的指令应用。 把指令截取下来,以指令名称为为文件名另存在文件夹中。 2)分系统另存。 对于能理解并能整理成系统程序加以另存,比如说程序中的时间系统、PID系统等等的程序。 3)所有的PLC指令都是大同小异的,当以后工作中能应用到的部分可以就地取材,举一反三。 更重要的是要了解设备的工艺,只有熟悉了产品和掌握了程序的基本编写方法,才能得心应手。
PLC基础知识简介是什么?
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC),它主要用来代替继电器实现逻辑控制。 随着技术的发展,这种采用微型计算机技术的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。 但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程序控制器简称PLC,plc自1966年美国数据设备公司(DEC)研制出现,现行美国,日本,德国的可编程序控制器质量优良,功能强大。 \x0d\x0aPLC的基本结构\x0d\x0aPLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同,基本构成为: a、电源 PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。 如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。 一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去 b. 中央处理单元(CPU) 中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。 它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。 当PLC投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。 等所有的用户程序执行完毕之后,最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。 为了进一步提高PLC的可靠性,近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统,或采用三CPU的表决式系统。 这样,即使某个CPU出现故障,整个系统仍能正常运行。 c、存储器 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。 存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。 d、输入输出接口电路 1、现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路,作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。 2、现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成,作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。 e、功能模块 如计数、定位等功能模块 f、通信模块 如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等\x0d\x0aPLC的工作原理\x0d\x0a一. 扫描技术 当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。 完成上述三个阶段称作一个扫描周期。 在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 (一) 输入采样阶段 在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。 输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。 在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。 因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。 (二) 用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。 在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。 即,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。 在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。 即使用I/O指令的话,输入过程影像寄存器的值不会被更新,程序直接从I/O模块取值,输出过程影像寄存器会被立即更新,这跟立即输入有些区别。 (三) 输出刷新阶段 当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。 在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。 这时,才是PLC的真正输出。
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