PLC技术中的核心过程之一 (plc的)

PLC技术中的核心过程之一：深入解析PLC的工作原理与应用

一、引言

在现代工业控制系统中，PLC（可编程逻辑控制器）技术扮演着至关重要的角色。
PLC作为一种专门为工业环境设计的数字计算机，能够实现逻辑控制、数据处理、通信等功能。
本文将重点介绍PLC技术中的核心过程之一，深入解析PLC的工作原理与应用。

二、PLC的工作原理

PLC的工作原理可以概括为输入、程序执行和输出三个主要阶段。

1. 输入阶段：PLC首先接收来自现场设备的各种信号，如开关状态、压力、温度等。这些信号通过PLC的输入接口传输到内部。
2. 程序执行阶段：在程序执行阶段，PLC按照预先编写的程序对输入的信号进行逻辑运算和处理。这些程序通常由梯形图（ladder diagram）、指令表（instruction list）或功能块图（function block diagram）等形式表示。
3. 输出阶段：根据程序执行的结果，PLC输出相应的控制信号，以驱动现场设备执行相应的动作。

在PLC的工作过程中，其核心部分可以归纳为以下几点：

1. 扫描工作方式：PLC采用循环扫描的工作方式，按照预定的周期逐个执行程序中的指令。
2. 高速处理：PLC内部采用高速的微处理器，能够实现快速的数据处理和逻辑运算。
3. 可靠通信：PLC具备强大的通信功能，能够实现与现场设备、上位计算机等之间的可靠通信。

三、PLC的核心技术及应用领域

PLC的核心技术包括逻辑控制、数据处理和通信功能等。
这些技术在工业控制领域有着广泛的应用。

1. 逻辑控制：PLC能够实现各种逻辑控制功能，如开关量控制、顺序控制等。在生产线、机械设备等领域，PLC的逻辑控制功能发挥着重要作用。
2. 数据处理：PLC能够处理各种数据，如模拟量、数字量等。在工业自动化领域，PLC的数据处理功能广泛应用于数据采集、监控、控制等方面。
3. 通信功能：PLC具备强大的通信能力，能够实现与其他PLC、上位计算机、触摸屏等设备之间的通信。这使得PLC在分布式控制系统、工业自动化网络等领域具有广泛的应用。

四、PLC的应用实例

1. 在生产线自动化领域，PLC用于控制生产设备的运行，实现生产线的自动化运行和监控。通过PLC的控制，生产线能够按照预设的程序进行生产，提高生产效率。
2. 在机械设备领域，PLC用于实现设备的逻辑控制和数据处理功能。例如，数控机床中的PLC用于控制机床的运行，实现加工过程的自动化。
3. 在楼宇自动化领域，PLC用于实现楼宇设备的自动化控制和管理。例如，楼宇的照明系统、空调系统、安防系统等都可以通过PLC进行控制和管理。通过连接互联网或智能移动设备，用户可以随时随地远程操控楼宇设备，实现智能家居的效果。另外还支持遥控设置或实时曲线监视等多项人性化设计助使用户能在非工作环境去维护与监测从而实现把更多精力投入到生产与服务中去的目的。总之随着现代工业自动化水平的不断提高以及工业自动化改造的普及越来越多的工业设备都将采用PLC控制技术来实现自动化控制从而提高生产效率降低生产成本并提高设备的安全性保障劳动者的安全与劳动条件的改善增强国内工厂的产品出口实力来提高我们国家和整个世界的经济增长力在国际市场中保有长期的竞争能力从而达到经济效益的提升目的总之大力发展研究新型高效的自动化控制管理技术在各行各业有着越来越重要的地位和应用价值空间在未来我们将会朝着智能一体化与高科技水平的方向迈进让工业自动化技术达到新的高度为我国的工业发展做出更大的贡献这也是我们研究工业自动化控制技术的意义所在和发展方向所在 。 五、结论 综上所述 PLC技术作为现代工业自动化控制的核心技术之一具有广泛的应用前景和重要的实际意义它不仅能够提高生产效率降低生产成本还能提高设备的安全性和保障劳动者的安全与劳动条件的改善希望通过本文的介绍能够对PLC技术的工作原理应用领域有更深入的了解从而更好地发挥其在工业领域中的作用 未来发展与提升还需要我们去创新应用高新技术将其不断优化革新打造更多高性能智能化安全环保化的高科技工业自动化产品以此来实现新的市场增长点和更大的经济价值提升以及更高的市场竞争力 。

注：本文所提供的文章仅为示例性文本实际撰写时应根据具体要求和实际情况进行调整和补充以达到更好的效果。

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PLC的原理是什么？

1、PLC控制电磁阀，原理就是，plc的开关量输出模块，连接到电磁阀的线圈端。 当该模块的相对应点，有电压输出，电磁阀线圈得电，触点吸合。 无电压输出，线圈失电，触点断开。

2、PLC控制调节阀，原理就是：PLC的模拟量输出模块，连接到调节阀的控制器。 当输出不同程度的电流或者脉冲信号时，控制器会根椐接收来的信号，来控制阀门的开度，以达到模拟控制的目的。 至于控制开度，如何确定，一般来说，有一个负反馈信号，以及输入信号叠加，共同决定。 当然，也可以用开环控制的方法来实现，只不过，精度没有负反馈来的准确而己。

扩展资料

PLC系统

PLC控制系统，Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 是工业控制的核心部分。

自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。 同时，PLC的功能也不断完善。 随着计算机技术、信号处理技术、控制技术、网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。 今天的PLC不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。

基本介绍

定义

它是一种即时系统，有别于个人电脑。传统式以继电器为主的电机控制系统中, 每当变更设计时,整个系统几乎都要重新制作, 不但费时又费力;同时由于继电器还有接点接触不良、磨损、体积大之缺点, 因此造成成本升高、可靠性低、不易检修等问题.为了改善这些缺点,美国DEC在1969年首度发表：可编程式控制器(Programmable Controller).

程式控制器在发表初期被称为(Programmable Logic -Controller)简称PLC, 最先的目的是取代继电器，从而执行继电器逻辑及其他计时或计数等功能的顺序控制为主, 所以也称顺序控制器,其结构也像一部微电脑,所以也可称为微电脑可程式控制器(MCPC)。

直到1976年,美国电机制造协会正式给予命名为Programmable Controller, 即可程式控制器,简称PC,由于目前个人电脑(Personal Computer)极为普遍, 加上常与可程式控制器配合使用,为了区分两者, 所以一般都称可程式控制器为PLC 以加以分别。

目前市面上之PLC控制器种类繁多,依照制造厂商及适用场所的不同而有所差异, 但是每种厂牌可依机组复杂度分为大、中、小型;而一般工厂及学校通常使用小型PLC, 其中以日系F系列及我国A系列PLC较受国人爱用。

PLC控制器的发展历程

作为离散控制的首选产品，PLC在二十世纪八十年代至九十年代得到了迅速发展，世界范围内的PLC控制器年增长率保持为20%～30%。 随着工厂自动化程度的不断提高和PLC控制器市场容量基数的不断扩大，近年来PLC在工业发达国家的增长速度放缓。 但是，在中国等发展中国家PLC的增长十分迅速。 综合相关资料，2004年全球PLC的销售收入为100亿美元左右，在自动化领域占据着十分重要的位置。

PLC控制器是由模仿原继电器控制原理发展起来的，二十世纪七十年代的PLC控制器只有开关量逻辑控制，首先应用的是汽车制造行业。 它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令；并通过数字输入和输出操作，来控制各类机械或生产过程。 用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，并事先存入PLC控制器的用户程序存储器中。 运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。

PLC控制器的CPU内有指示程序步存储地址的程序计数器，在程序运行过程中，每执行一步该计数器自动加1，程序从起始步（步序号为零）起依次执行到最终步（通常为END指令），然后再返回起始步循环运算。 PLC控制器每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。 不同型号的PLC控制器，循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。

PLC用梯形图编程，在解算逻辑方面，表现出快速的优点，在微秒量级，解算1K逻辑程序不到1毫秒。 它把所有的输入都当成开关量来处理，16位（也有32位的）为一个模拟量。 大型PLC控制器使用另外一个CPU来完成模拟量的运算。 把计算结果送给PLC的控制器。

相同I/O点数的系统，用PLC控制器比用DCS，其成本要低一些（大约能省40%左右）。 PLC没有专用操作站，它用的软件和硬件都是通用的，所以维护成本比DCS要低很多。 一个PLC的控制器，可以接收几千个I/O点（最多可达8000多个I/O）。 如果被控对象主要是设备连锁、回路很少，采用PLC较为合适。 PLC由于采用通用监控软件，在设计企业的管理信息系统方面，要容易一些。

近10年来，随着PLC控制器价格的不断降低和用户需求的不断扩大，越来越多的中小设备开始采用PLC控制器进行控制，PLC控制器在我国的应用增长十分迅速。 随着中国经济的高速发展和基础自动化水平的不断提高，今后一段时期内PLC控制器在我国仍将保持高速增长势头。

通用PLC控制器应用于专用设备时可以认为它就是一个嵌入式控制器，但PLC控制器相对一般嵌入式控制器而言具有更高的可靠性和更好的稳定性。 实际工作中碰到的一些用户原来采用嵌入式控制器，现在正逐步用通用PLC控制器或定制PLC取代嵌入式控制器。

基本结构

PLC控制器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。

中央处理单元

中央处理单元(CPU)是PLC控制器的控制中枢。 它按照PLC控制器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控制器投入运行时，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控制器的可靠性，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。

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。

电源

PLC控制器的电源在整个系统中起着十分重要得作用。 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控制器直接连接到交流电网上去。

程式输入装置

负责提供操作者输入、修改、监视程式用作的功能

输入\输出回路

负责接收外部输入元件信号和负责接收外部输出元件信号。

工作原理

扫描技术

当PLC控制器投入运行后，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控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

输入采样阶段

在输入采样阶段，PLC控制器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。

用户程序执行阶段

在用户程序执行阶段，PLC控制器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。

输出刷新阶段

当扫描用户程序结束后，PLC控制器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控制器的真正输出。

同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。 另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。 当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。

一般来说，PLC控制器的扫描周期包括自诊断、通讯等，即一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。

plc工作过程

PLC的工作过程一般分为输入刷新、程序执行、输出刷新三个阶段。

1、输入刷新阶段：PLC以扫描工作方式，输入电路时刻监视着输入状况，并将其暂存于输入映像寄存器中。

2、程序执行阶段：PLC按顺序对程序进行串行扫描处理，并分别从输入映像寄存器和输出映像寄存器中获得所需的数据进行运算、处理，再将程序执行的结果写入寄存执行结果的输出映像区中保存。

3、输出刷新阶段：在执行完用户所有程序后，PLC将运算的输出结果送至输出映像寄存器中。

扩展资料：

一、功能特点

1、可靠性高。 由于PLC大都采用单片微型计算机，因而集成度高，再加上相应的保护电路及自诊断功能，提高了系统的可靠性。

2、编程容易。 PLC的编程多采用继电器控制梯形图及命令语句，其数量比微型机指令要少得多，除中、高档PLC外，一般的小型PLC只有16条左右。 由于梯形图形象而简单，因此容易掌握、使用方便，甚至不需要计算机专业知识，就可进行编程。

3、组态灵活。 由于PLC采用积木式结构，用户只需要简单地组合，便可灵活地改变控制系统的功能和规模，因此，可适用于任何控制系统。

4、输入/输出功能模块齐全。 PLC的最大优点之一，是针对不同的现场信号(如直流或交流、开关量、数字量或模拟量、电压或电流等)，均有相应的模板可与工业现场的器件(如按钮、开关、传感电流变送器、电机启动器或控制阀等)直接连接，并通过总线与CPU主板连接。

5、安装方便。 与计算机系统相比，PLC的安装既不需要专用机房，也不需要严格的屏蔽措施。 使用时只需把检测器件与执行机构和PLC的I/O接口端子正确连接，便可正常工作。

二、系统集成

在制造工业中存在大量的开关量为主的开环的顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序动作;另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制;以及大量的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为主的—离散量的数据采集监视。

由于这些控制和监视的要求，使PLC发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产品。 PLC厂家在原来CPU模板上提逐渐增加了各种通讯接口，现场总线技术及以太网技术也同步发展，使PLC的应用范围越来越广泛。

PLC具有稳定可靠、价格便宜、功能齐全、应用灵活方便、操作维护方便的优点，这是它能持久的占有市场的根本原因。

plc好学吗？

plc不难学。 plc是一门技术，资料少，学起来很困难，会的人也不多。 但是经过20年的发展，各行各业从业都有应用，从业人数也非常多，网上各种资料也非常多，软件也汉化了，学起来还是比较轻松的。 学习的过程一定要坚持，要不怕苦不怕累，才能学会。 学的人很多，不是需求不大，而是随着plc技术的不断更新换代，对plc人员的要求也是不断提高的。 plc的实质：可编程逻辑控制器。 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，基本组成如下图所示：工业生产和科技的发展都离不开plc的自动化控制，作为一名电工，想要不被时代所抛弃，就要不断充实自己、投资自己、学习PLC。 另外要不断学习新的技术不断提升自己，同时要不怕困难。