可编程控制器的特点及主要功能
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可编程控制器原理及应用可编程控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)是一种数字式的、微型的、带有专用数字计算机特性的电子装置。
它具有自动化控制系统所需的输入输出接口、控制逻辑、计算处理和数据存储等功能。
可编程控制器可以广泛应用于工业自动化、机械设备、交通运输、建筑物控制、家庭自动化等领域。
本文将从可编程控制器的原理以及应用两个方面进行详细介绍。
一、可编程控制器的原理1.输入接口:可编程控制器通过输入接口将外部信号(例如传感器信号)转换成数字信号,以供中央处理器进行处理。
输入接口通常包括数字输入模块和模拟输入模块,数字输入模块接收开关信号、传感器信号等,模拟输入模块接收模拟传感器信号,例如温度、压力等。
2.中央处理器(CPU):中央处理器是可编程控制器的核心部分,主要负责控制逻辑的运算和数据的处理。
中央处理器通常由微处理器、存储器和定时器等组成,它能够执行各种控制逻辑以及数学运算、函数计算等任务。
3.输出接口:可编程控制器通过输出接口控制执行器(例如电磁阀、电机等)的开关状态。
输出接口通常包括数字输出模块和模拟输出模块,数字输出模块能够控制开关状态,模拟输出模块能够输出模拟信号,例如控制电机的转速。
4.通信接口:可编程控制器可以通过通信接口与其他设备进行数据交换和通信。
通信接口通常包括串行接口、以太网接口等,用于与其他设备(如上位机、HMI人机界面)进行数据交换和实时监控。
二、可编程控制器的应用1.工业自动化:可编程控制器可以实现工厂的自动化生产线控制,对物体进行自动化的分拣、组装、检测等操作。
通过编写控制程序,设置不同的逻辑控制条件,能够实现生产线的高效率、高精度运行。
2.机械设备:可编程控制器可以应用于各种机械设备的控制和监控。
例如,印刷机、包装机、激光切割机等机械设备都可以使用可编程控制器进行自动化控制,提高生产效率和质量。
3.交通运输:可编程控制器可以应用于交通信号灯、地铁、机场行李输送系统等交通运输设备的控制和监控。
可编程控制器的主要技术性能plc的主要性能通常可用以下各种指标进行描述。
1. I/O点数此指PLC的外部输入和输出端子数。
这是一项涉及掌握规模的重要技术指标。
通常的小型机有几十个点,中型机有几百个点,大型机超过千点。
2.用户程序储存容量此为衡量PLC所能储存用户程序的多少。
在PLC中,程序指令是按“步”存储的,一“步”占用一个地址单元,一条指令有的往往不止一“步”。
一个地址单元一般占两个字节(约16位二进制数为一个字,即两个8位的字节)。
如一个内存容量为1000步的PLC,其内存为2 K字节。
3.扫描速度此指扫描1000步用户程序所需的时间,以ms/千步为单位。
有时也可用扫描一步指令的时间计,如μs/步。
4.指令系统条数PLC具有基本指令和高级指令,指令的种类和数量越多,其软件掌握功能越强。
5.编程元件的种类和数量编程元件是指输入继电器、输出继电器、帮助继电器、定时器、计数器、通用“字”寄存器、数据寄存器、及特别功能继电器等,其种类和数量的多少关系到编程是否便利敏捷,也是衡量PLC硬件功能强弱的一个指标。
PLC内部这些“继电器”的作用和继电接触器掌握系统中的继电器非常相像,也有“线圈”和“触点”。
但它们不是“硬”继电器,而是PLC存储器的存储单元。
当写入该单元的规律状态为1时,则表示相应的“继电器”的线圈接通,其动合触点闭合,动断触点断开。
所以,PLC内部的“继电器”称为“软”继电器。
各种编程元件的代表字母、数字编号及点数(数量)因机型不同而由差异。
今以松下公司FP1系列PLC为例,其常用编程元件的编号范围与功能说明见表6.1。
表1 FP1-C24编程元件的编号范围与功能说明元件名称代表字母编号范围功能说明输入继电路XX0~XF共16点接收外部输入设备信号输出继电器YY0~Y7共8点输出程序执行结果给外部输出设备帮助继电器RR0~R62F共1008点在程序内部使用,不能供应外部输出定时器TT0~T99共100点延时定时继电器,其触点在程序内部使用计数器CC100~C143共44点减法计数继电器,其触点在程序内部使用通用“字”寄存器WRWR0~WR62 共63个每个WR由相应的16个帮助继电器R构成,例如,WRO由R0~RF 构成。
可编程控制器介绍总结范文
可编程控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是一种通用的工业自动化控制器,它使用可编程的存储器来存储用户程序,可以执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作,并通过数字或模拟输入/输出接口控制各种类型的机械或生产过程。
PLC的特点包括:
1. 高可靠性:PLC采用大规模集成电路技术,具有很高的可靠性。
此外,PLC还具有自我诊断功能,可以检测自身的故障并进行修复,确保系统的可靠性。
2. 编程简单:PLC通常采用类似于继电器控制电路的梯形图编程语言,使得编程变得简单易懂。
同时,PLC还支持多种高级编程语言,如结构化文本和指令表等。
3. 灵活性:PLC可以根据需要进行扩展或修改,支持多种不同的输入/输出接口,可以适应不同的控制需求。
4. 易于维护:PLC具有完善的故障诊断和报警功能,可以快速定位故障并进行修复。
此外,PLC还可以通过远程监控系统进行远程维护和升级。
在工业自动化领域,PLC的应用非常广泛,如制造业、电力、化工、交通等。
随着技术的不断发展,PLC的功能和性能也在不断提升,未来PLC将会在
更多的领域得到应用。
阐述可编程控制器的基本特点。
可编程控制器(PLC)是一种用于自动化和控制系统的数字计算机。
它们通常用于工业控制应用程序,例如机器人控制、制造过程控制、机器控制以及其他自动化应用。
PLC的基本特点如下:
1. 程序可编程性:PLC可以通过编写程序来控制操作,而无需重新设计或更改硬件。
2. 可靠性:PLC通常不会出现故障或中断,因为它们具有很强的冗余和故障恢复功能。
3. 灵活性:PLC可以根据需要进行编程更改,以适应不同的应用程序和操作要求。
4. 高效性:PLC可提高工业生产和制造过程的效率,并减少人工干预的需要。
5. 安全性:PLC可以控制机器和过程,以确保安全性和预防事故发生。
6. 易于使用:PLC通常使用简单的编程语言,如Ladder Logic,能够使用户简单地学习和使用。
7. 可扩展性:PLC可以通过添加模块、扩展I/O端口等方式进行扩展和升级。
总之,可编程控制器是一种高效、灵活、可靠、安全并易于使用的自动化控制系统,可用于各种工业控制应用程序。
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PLC定义及特点:PLC是Programmable Logic Control的缩写,意思是可编程逻辑控制器,就是根据用户的要求,利用已经编程的逻辑来对电路等进行控制。
PLC的特点 PLC的主要特点:1、高可靠性(1)所有的I/O接口电路均采用光电隔离,使工业现场的外电路与PLC 内部电路之间电气上隔离。
(2)各输入端均采用R-C滤波器,其滤波时间常数一般为10~20ms. (3)各模块均采用屏蔽措施,以防止辐射干扰。
(4)采用性能优良的开关电源。
(5)对采用的器件进行严格的筛选。
(6)良好的自诊断功能,一旦电源或其他软,硬件发生异常情况,CPU立即采用有效措施,以防止故障扩大。
(7)大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,使可靠性更进一步提高。
2、丰富的I/O接口模块PLC针对不同的工业现场信号,如:交流或直流;开关量或模拟量;电压或电流;脉冲或电位;强电或弱电等。
有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备,如:按钮;行程开关;接近开关;传感器及变送器;电磁线圈;控制阀等直接连接。
另外为了提高操作性能,它还有多种人-机对话的接口模块; 为了组成工业局部网络,它还有多种通讯联网的接口模块,等等。
3、采用模块化结构为了适应各种工业控制需要,除了单元式的小型PLC以外,绝大多数PLC均采用模块化结构。
PLC的各个部件,包括CPU,电源,I/O等均采用模块化设计,由机架及电缆将各模块连接起来,系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。
4、编程简单易学PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式,对使用者来说,不需要具备计算机的专门知识,因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。
5、安装简单,维修方便PLC不需要专门的机房,可以在各种工业环境下直接运行。
使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接,即可投入运行。
各种模块上均有运行和故障指示装置,便于用户了解运行情况和查找故障。
可编程控制器的特点1.编程方法简单易学梯形图是使用得最多的PLC的编程语言,其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似,梯形图语言形象直观,易学易懂,熟悉继电器电路图的电气技术人员只需花几天时间就可以熟悉梯形图语言,并用来编制数字量控制系统的用户程序。
2.功能强,性能价格比高一台PLC内有成千上万个可供用户使用的编程元件,可以实现非常复杂的控制功能。
与相同功能的继电器系统相比,具有很高的性能价格比。
PLC可以通过通信联网,实现分散控制,集中管理。
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3.硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强PLC产品已经标准化、系列化、模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用,用户能灵活方便地进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统。
PLC的安装接线也很方便,一般用接线端子连接外部接线。
PLC有较强的带负载能力,可以直接驱动大多数电磁阀和中小型交流接触器。
硬件配置确定后,通过修改用户程序,就可以方便快速地适应工艺条件的变化。
4.可靠性高,抗干扰能力强传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器。
由于触点接触不良,容易出现故障。
PLC用软件代替中间继电器和时间继电器,仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件,接线可减少到继电器控制系统的十分之一以下,大大减少了因触点接触不良造成的故障。
PLC使用了一系列硬件和软件抗干扰措施,具有很强的抗干扰能力,平均无故障时间达到数万小时以上,可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场,PLC被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。
无锡上元新区PLC培训5.系统的设计、安装、调试工作量少PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中问继电器、时间继电器、计数器等器件,使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。
PLC的梯形图程序可以用顺序控制设计法来设计。
这种设计方法很有规律,很容易掌握。
对于复杂的控制系统,用这种方法设计程序的时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。
3.1PLC的特点及应用3.1.1可编程控制器的特点现代工业生产是复杂多样的,它们对控制的要求也各不相同。
可编程控制器由于具有以下特点而深受工厂工程技术人员和工人的欢迎。
1.可靠性高,抗干扰能力强这往往是用户选择控制装置的首要条件。
可编程控制器生产厂家在硬件方面和软件方面上采取了一系列抗干扰措施,使它可以直接安装于工业现场而稳定可靠地工作。
目前各生产厂家生产的可编程控制器,其平均无故障时间都大大地超过了IEC规定的10万小时(折合为4166天,约11年)。
而且为了适应特殊场合的需要,有的可编程控制器生产商还采用了冗余设计和差异设计(如德国Pilz公司的可编程控制器),进一步提高了其可靠性。
3.1PLC的特点及应用3.1.1可编程控制器的特点2.适应性强,应用灵活由于可编程控制器产品均成系列化生产,品种齐全,多数采用模块式的硬件结构,组合和扩展方便,用户可根据自己需要灵活选用,以满足系统大小不同及功能繁简各异的控制系统要求。
3.编程方便,易于使用可编程控制器的编程可采用与继电器电路极为相似的梯形图语言,直观易懂,深受现场电气技术人员的欢迎。
近年来又发展了面向对象的顺控流程图语言(Sequential Function Chart,SFC),也称功能图,使编程更简单方便。
3.1PLC的特点及应用3.1.1可编程控制器的特点4.控制系统设计、安装、调试方便可编程控制器中含有大量的相当于中间继电器、时间继电器、计数器等的“软元件”。
又用程序(软接线)代替硬接线,安装接线工作量少。
设计人员只要有可编程控制器就可以进行控制系统设计,并可在实验室进行模拟调试。
5.维修方便,维修工作量小可编程控制器有完善的自诊断,履历情报存储及监视功能。
可编程控制器对于其内部工作状态、通信状态、异常状态和I/O点的状态均有显示。
工作人员通过它可以查出故障原因,便于迅速处理。
3.1PLC的特点及应用3.1.1可编程控制器的特点6.功能完善除基本的逻辑控制、定时、计数、算术运算等功能外,配合特殊功能模块还可以实现点位控制、PID运算、过程控制、数字控制等功能,为方便工厂管理又可与上位机通信,通过远程模块还可以控制远方设备。
简述plc控制器的特点及应用场合PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门为工业现场自动化生产和控制而设计的电子装置。
它通过可编程的记忆功能和并行处理能力,从而实现了对机械、电气和液压等工业过程的自动化控制。
PLC控制器具有以下特点:1. 可编程性:PLC控制器具备可编程的特性,用户可以使用编程软件编写特定的控制程序,通过逻辑、算术和数据处理等功能进行逻辑的控制和计算。
因此,PLC控制器具有灵活性强、功能丰富的特点。
2. 可扩展性:PLC控制器具有模块化的特点,用户可以通过添加、移除或更换模块来满足不同的控制需求。
这种可扩展性使得PLC控制器适用于各种规模和复杂度的应用。
3. 实时性:PLC控制器具备实时处理的能力,可以在毫秒级的时间内对输入信号进行采样和处理,并及时输出控制信号。
这种实时性能保证了PLC控制器对工业过程的快速响应和准确控制。
4. 可靠性:PLC控制器在设计上采用了工业级的硬件和软件,具备较高的稳定性和可靠性。
它可以在恶劣的环境条件下正常运行,并具备抗电磁干扰、抗电压波动等特性,确保工业生产过程的稳定运行。
PLC控制器广泛应用于各个工业领域,包括制造业、能源行业、交通运输、化工、机械制造等。
以下是几个常见的应用场合:1. 自动化生产线:PLC控制器可以通过编程和模拟输入输出模块来控制自动化生产线上的各个设备和机器。
它可以实现对物流、温度、压力、速度等参数的监控和调整,提高生产效率和质量。
2. 汽车制造:在汽车制造过程中,PLC控制器被广泛应用于车身焊接、喷漆、组装等环节。
它可以根据传感器和控制阀等设备的信号进行判断和决策,实现对汽车生产过程的自动化控制。
3. 电力系统:PLC控制器可以用于电力系统的在线监测和控制。
它可以实现对电网的电压、电流、谐波等参数进行监测和分析,并通过调节系统设备的状态来实现对电力系统的稳定运行。
4. 液压控制:在液压控制系统中,PLC控制器可以实现对液压阀、液压缸等设备的控制。
可编程控制器的特点及主要功能(—)可编程控制器的一般特点,可编程控制器的种类千差万别,为了在恶劣的工业环境中使用,它们却有许多共同的特点。
1 抗干扰能力强,可靠性极高工业生产对电器控制设备的可靠行的要求非常高,需具有很强的抗干扰能力强,能在很恶劣的环境下(如温度高、湿度大、金属粉尘多、距离高压设备近、有较强的高频电磁干扰等)长期连续可靠地工作,平均无故障时间(MTBF)长,故障修复时间短。
能适应工业现场的恶劣环境。
可以说,没有任何一种工业控制设备能够达到可编程控制器的可靠性。
在PLC的设计和制造过程中,采取了精选元器件及多层次抗干扰等措施,使PLC的平均无故障时间MTBF通常在10万小时以上,有些PLC的平均无故障时间可以达到几十万小时以上,如三菱公司的F1,F2系列的MTBF可达到30万小时,有些高档的MTBF还要高得多,绝这是其他电气设备根本做不到的。
绝大多数的用户将可靠性作为选取控制装置的首要条件,PLC在硬件和软件方面均采取了一系列的抗干扰措施。
硬件方面,首先选用优质器件,采用合理的系统结构,加固、简化安装,使它能抗震动冲击。
对印刷电路板的设计、加工及焊接都采取了极为严格的工艺措施。
对与工业生产过程中最常见的瞬间干扰,采取的措施主要是采用隔离和滤波技术。
PLC 的输入和输出电路一般都用光用点耦合器传递信号,做到电浮空,使CPU与外部电路完全切断了电的联系,有效地仰制了外部干扰对PLC的影响。
在PLC的电源电路和I/O接口中,还设置多种耦波电路,除了采用常规的模拟耦波器(如LC耦波和n型耦波)外,还加上了数字耦波,消除和仰制高频干扰信号,消弱各种模板之间的相互干扰。
用集成电压调整器对微处理器的+5V电源进行调整,以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。
在PLC内部还采用了电磁屏蔽措施,对电源变压器、CPU、存储器、编程器等主要部件采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽,以防外界干扰。
软件方面,PLC采取了很多特殊措施,设置了警戒时钟WDT(WatchingDogTuner),系统运行时对WDT定时刷新,一旦程序出现死循环,使之能立即跳出,重新启动并发出报警信号。
可编程逻辑控制器简介一、什么是可编程逻辑控制器?可编程逻辑控制器(PLC)是一种数字电子设备,用于自动化控制系统。
它主要由中央处理器、输入/输出接口、存储器等组成,通过输入和输出实现对整个系统的控制。
PLC最初是在20世纪60年代由工业自动化领域的公司引入,以取代传统的继电器操作控制系统。
它的出现大大提高了控制系统的可靠性、灵活性和可编程性。
PLC应用广泛,可以用于处理复杂的自动化控制系统,例如:制造过程控制、电网电力管理、暖通空调控制等领域。
二、PLC的特点1、可编程性PLC的核心是CPU,通过编写程序实现对自动化设备的控制。
它可以通过软件修改程序以适应不同的控制模式和需要。
2、可靠性PLC采用数字运算逻辑,比传统的电气控制更加可靠。
另外,PLC设计防护措施,可以在恶劣的工作环境下稳定运行。
3、多通道输入输出PLC可以通过多种输入和输出信号与外部设备进行通信,以实现对多个设备的控制。
4、高速运算PLC使用流水线和并行处理技术,可以在非常短的时间内对信号进行处理和响应。
三、PLC的组成部分PLC由控制器、输入/输出模块、编程器、监视器和电源等部分组成。
1、控制器PLC的控制器是由CPU、存储器和通信部分组成。
它可以接收和处理输入信号,然后根据事件的状态来做出相应的反应。
2、输入/输出模块输入/输出模块是用于将外部信号和PLC控制器建立连接的装置。
它具有干接点输入、晶体管输出、继电器输出等类型的输入和输出组合。
3、编程器编程器是将用户自定义的程序和参数上传到PLC中的设备。
当面临新的系统时,PLC的编程器允许操作者重新编程,以旁路现有的逻辑控制程序。
4、监视器PLC的监视器用于监视被控制的系统的状态,以便在需要时进行修改或调整。
其功能包括实时监测输入输出状态,对程序进行修改和上传等。
5、电源PLC系统要求稳定可靠的电源供应,电源必须符合工业标准,从而确保PLC系统在恶劣环境中的稳定运行。
四、PLC的应用PLC广泛用于工业自动化控制系统中,例如:注塑机械系统、连接控制组件、印刷和包装线、起重吊和运输设备、冲压和剪切机、自动化工厂等。
阐述可编程控制器的基本特点。
可编程控制器(PLC)是一种用于自动化控制的电子设备,它具有以下基本特点:
1. 可编程性:PLC可以通过编程来实现不同的控制逻辑。
与传统的电子控制器相比,它具有更强的灵活性和可扩展性。
2. 可靠性高:PLC的设计目标是实现工业控制系统的高可靠性。
它可以在恶劣的工业环境中稳定运行,并能够实现自动故障检测和恢复。
3. 灵活性强:PLC可以与各种传感器、执行器和其他设备进行通信,以实现复杂的控制功能。
它还可以与计算机网络连接,实现远程监控和控制。
4. 易于维护:PLC的编程和维护相对简单。
它可以使用标准化的编程语言和工具进行编程,同时也可以实现在线调试和故障排除。
5. 可扩展性好:PLC可以通过添加扩展模块来扩展其功能。
例如,可以添加模拟输入/输出模块、通信模块、计数器模块等,以满足不同的应用需求。
总的来说,PLC是一种非常重要的自动化控制设备,它的可编程性、可靠性、灵活性、易维护性和可扩展性等特点,使它在各种工业控制领域都有广泛的应用。
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可编程控制器的特点1.编程方法简单易学梯形图是使用得最多的PLC的编程语言,其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似,梯形图语言形象直观,易学易懂,熟悉继电器电路图的电气技术人员只需花几天时间就可以熟悉梯形图语言,并用来编制数字量控制系统的用户程序。
2.功能强,性能价格比高一台PLC内有成千上万个可供用户使用的编程元件,可以实现非常复杂的控制功能。
与相同功能的继电器系统相比,具有很高的性能价格比。
PLC可以通过通信联网,实现分散控制,集中管理。
无锡上元新区PLC培训。
3.硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强PLC产品已经标准化、系列化、模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用,用户能灵活方便地进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统。
PLC的安装接线也很方便,一般用接线端子连接外部接线。
PLC有较强的带负载能力,可以直接驱动大多数电磁阀和中小型交流接触器。
硬件配置确定后,通过修改用户程序,就可以方便快速地适应工艺条件的变化。
4.可靠性高,抗干扰能力强传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器。
由于触点接触不良,容易出现故障。
PLC用软件代替中间继电器和时间继电器,仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件,接线可减少到继电器控制系统的十分之一以下,大大减少了因触点接触不良造成的故障。
PLC使用了一系列硬件和软件抗干扰措施,具有很强的抗干扰能力,平均无故障时间达到数万小时以上,可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场,PLC被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。
无锡上元新区PLC培训5.系统的设计、安装、调试工作量少PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中问继电器、时间继电器、计数器等器件,使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。
PLC的梯形图程序可以用顺序控制设计法来设计。
这种设计方法很有规律,很容易掌握。
对于复杂的控制系统,用这种方法设计程序的时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。
可编程控制器的特点及主要功能
(—)可编程控制器的一般特点,
可编程控制器的种类千差万别,为了在恶劣的工业环境中使用,它们却有许多共同的特点。
1 抗干扰能力强,可靠性极高
工业生产对电器控制设备的可靠行的要求非常高,需具有很强的抗干扰能力强,能在很恶劣的环境下(如温度高、湿度大、金属粉尘多、距离高压设备近、有较强的高频电磁干扰等)长期连续可靠地工作,平均无故障时间(MTBF)长,故障修复时间短。
能适应工业现场的恶劣环境。
可以说,没有任何一种工业控制设备能够达到可编程控制器的可靠性。
在PLC的设计和制造过程中,采取了精选元器件及多层次抗干扰等措施,使PLC的平均无故障时间MTBF通常在10万小时以上,有些PLC的平均无故障时间可以达到几十万小时以上,如三菱公司的F1,F2系列的MTBF可达到30万小时,有些高档的MTBF还要高得多,绝这是其他电气设备根本做不到的。
绝大多数的用户将可靠性作为选取控制装置的首要条件,PLC在硬件和软件方面均采取了一系列的抗干扰措施。
硬件方面,首先选用优质器件,采用合理的系统结构,加固、简化安装,使它能抗震动冲击。
对印刷电路板的设计、加工及焊接都采取了极为严格的工艺措施。
对与工业生产过程中最常见的瞬间干扰,采取的措施主要是采用隔离和滤波技术。
PLC的输入和输出电路一般都用光用点耦合器传递信号,做到电浮空,使CPU与外部电路完全切断了电的联系,有效地仰制了外部干扰对PLC的影响。
在PLC的电源电路和I/O接口中,还设置多种耦波电路,除了采用常规的模拟耦波器(如LC耦波和n型耦波)外,还加上了数字耦波,消除和仰制高频干扰信号,消弱各种模板之间的相互干扰。
用集成电压调整器对微处理器的+5V电源进行调整,以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。
在PLC内部还采用了电磁屏蔽措施,对电源变压器、CPU、存储器、编程器等主要部件采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽,以防外界干扰。
软件方面,PLC采取了很多特殊措施,设置了警戒时钟WDT(WatchingDogTuner),系统运行时对WDT定时刷新,一旦程序出现死循环,使之能立即跳出,重新启动并发出报警信号。
设置了故障检测及诊断程序,检测系统硬件是否正常,用户程序是否正常,自动地做出相应的处理。
如报警、封锁输出、保护数据等。
PLC检测到故障时,立即将现场信息存储器,系统软件配合对存储器进行封闭,禁止对存储器的任何操作,防存储信息被破坏。
检
测到外界环境正常后,恢复到故障发生前的状态,继续原来的程序工作。
PLC特有的循环扫描工作方式,有效地屏蔽了绝大多数的干扰信号。
2编程方便
可编程控制器的设计是面向工业企业中一般电气工程计算人员的。
它采用易与理解和掌握的梯形图语言,以及面向工业控制的简单指令。
梯形图语言继承了传统继电器控制线路的表达型式(如线圈、触点、动合、动断),考虑到工业中的电气技术人员的看图习惯和微机应用水平,形象、直观,简单、易学。
小型PLC,不需专门的计算机知识,只需几天甚至几小时的培训,掌握编程方法。
使用PLC深受电气工程技术人员欢迎。
3使用方便
产品系列化和模板化,配有品种齐全的各种软件,用户可灵活组合成各种规模和要求不同的控制系统,在硬件设计方面,确定PLC的硬件配件和I/O通道的外部接线。
在PLC构成的控制系统中,只需在PLC的端子上接入相应的输入、输出信号,不需诸如继电器之类的固体电子器件和大量繁杂的硬接线电路。
在生产工艺流程改变,或生产线设备更新、或系统控制需改变,需变更控制系统的功能时,一般不需改变或很少改变I/O道的外部接线,只需改变存储器中的控制程序,PLC的输入、输出端子可直接与220V AC,24VDC等强电相连,有较强的带负载能力。
在PLC运行过程中,PLC的面板上(或显示器上)可显示生产过程中用户感兴趣的各种状态和数据,使操作人员做到心中有数,在出现故障甚至发生故时,能及时处理。
4 维护方便
PLC的控制程序可通过编程输入到PLC的用户程序存储器中。
编程器可对PLC控制程序进行写入、读出、检测、修改,可对PLC的工作进行监控,使得PLC的操作及维护都很方便。
PLC有很强的自诊断能力,可随时检查出自身的故障,显示给操作人员,如FO通道的状态、RAM的后备电池的状态、数据通信的异常、PLC主机或外部的输入装置及执行机构发生故障时,操作人员能迅速检查、判断故障原因,确定故障位置,采取迅速有效的措施。
如果是PLC本身故障,在维修时只需更换插入式模板或其他易损件即可完成。
5 设计、施工、调试周期短
用可编程控制器完成一项控制工程时,硬、软件齐全,设计和施工可同时进行用软件编程取代继电器硬接线实现控制功能,使得控制柜的设计及安装接线工作量大为减少,缩短了施工周期。
同时,用户程序大都可以在试验室模拟调试,模拟调试好后再将PLC控制系统在生产现场进行联机统调,使得调试方便、快捷、安全,大大缩短设计和投运周期。
6 易于实现机电一体化
可编程控制器的结构紧凑,体积小,重量轻,可靠性高,抗振防潮和耐热能力强,使之易于安装在机器设备内部。
制造出机电一体化产品。
随着集成电路制造水平的不断提高,可编程控制器体积将近一步缩小,工能进一步增强,与机械设备有机覅结合起来,在CNC和机器人的应用中必将更加普遍,以PLC作为控制器的CNC设备和机器人装置将成为典型的机电一体化的产品。
(二)可编程控制器的主要用途
PLC采用微电子技术来完成各种控制功能,在现场的输入信号作用下,按照预先输入的程序,控制现场的执行机构,按照一定规律进行动作。
其主要功能如下。
1 顺序逻辑控制
这是PLC最基本最广泛的应用领域,用来取代继电器控制系统,实现逻辑控制和顺序控制。
它即可用于单机控制或多机控制又可用于自动化生产线的控制。
PLC根据操作按钮、限位开关及其他现场给出的指令信号,控制机械运动部件进行相应的操作。
2 运动控制
在机械加工行业,可编程控制器与计算机数控(CNC)集成在一起,完成机床的运动控制。
很多PLC制造厂家已提供了拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴的位置控制模板。
在多数情况下,PLC把描述目标位置的数据送给模板,模板移动一轴或数轴到目标位置。
当每个轴移动时,位置控制模板保持适当的速度和加速度,确保运动平滑。
目前已用于控制无心磨削、冲压、复杂零件分段冲裁、滚削、磨消应用当中。
3 定时控制
PLC为用户提供了一定数量的定时器,设置了定时器指令,如OMRON公司的CPM1A,,每个定时器可实现0·1~999·9s或0·01~99·9s的定时控制,SIEMENS公司S7 —200系列可提供时基单位为0·1s/0`01s及0·00s 的定时器,实现从0·001s到3276·7s的定时控制。
可按一定方式进行定时时间的扩展。
定时精度高,定时设定方便、灵活。
PLC还提供了高精度的时钟脉冲,用于准确的实时控制。
4记数控制
PLC为用户提供的记数器分为普通记数器,可逆记数器(增减计数器)、高速计数器等,用来完成不同用途的记数控制命令。
计数器值等于计数器设定值,或在某一数值范围时,发出控制命令。
计数器的记数值可在运行中被读出,也可在运行中进行修改。
5 步进控制
PLC为用户提供了一定数量的移位寄存器,用移位寄存器可方便地完成步进控制功能。
在一道工序完成之后,自动进行下一道工序。
一个工作周期结束后,自动进入下一个工作周期。
有些PLC还专门设有步进控制指令,使得步进控制更为方便。
6 数据处理
大部分PLC都具有不同程度的数据处理功能,如F2系列、C系列、S7系列PLC等,能完成数据运算如;加、减、乘、除、乘方、开方等,逻辑运算如;字与、字或、字异或、求反等,移位、数据比较和传送数值的转换等操作。
7 模、数和数、模转换、
在过程控制或闭环控制系统中,存在温度、压力、流量、速度位移、电流、电压等连续变化的物理量。
过去,PLC用于逻辑控制,对于这些物理量的控制主要靠仪表控制或分布式系统DCS。
目前,大、中型PLC都具有物理处理功能,很多小型PLC也具有物理量处理功能,编程和使用都很方便。
8 通信及联网
大都分PLC都具备通信能力,能够实现PLC与计算机,PLC与PLC之间的通信。
通过这些通信技术,使PLC更容易构成工厂自动化(FA)系统。
也可与打印机、监视器等外部设备相连,记录和监视有关数据。