控制器基础知识

可编程控制器（PLC）基础知识概述3.1 PLC的产生和定义3.1.1 PLC的产生20世纪60年代末期，美国的汽车制造业竞争激烈，为了适应白热化的市场竞争要求，1968年美国通用汽车公司（GM）公开招标，对汽车流水线控制系统提出具体要求，归纳起来是：⏹（1）编程方便，可现场修改程序；⏹（2）维修方便，采用插件式结构；⏹（3）可靠性高于继电器控制装置；⏹（4）体积小于继电器控制盘；⏹（5）数据可直接送入管理计算机；⏹（6）成本可与继电器控制盘竞争；⏹（7）输入可以是交流市电（115V）（美国电压标准）⏹（8）输出为交流115V，容量要求在2A以上，可直接驱动接触器、电磁阀等；⏹（9）扩展时原系统改变小；⏹（10）用户程序存储器至少能扩展到4KB。

这就是著名的“GM十条”。

1969年美国数字设备公司（DEC）中标后，制造出世界上第一台可编程序控制器（Programmable Logic Controller, 简称PLC）。

3.1.2 PLC的定义PLC在飞速发展过程中，很长时间后才有了一个比较明确的定义，1987年，国际电工委员会（IEC）对PLC作出的定义如下：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而设计。

它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种机械和生产过程。

而有关的外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

”⏹定义强调了PLC直接应用于工业环境。

⏹定义强调了PLC是“数字运算操作的电子系统”，即计算机。

⏹定义强调了PLC是用软件方式来实现“可编程”的。

3.2 PLC的基本工作原理PLC工作过程可用图3.1所示的运行框图来表示。

整个过程可分为三部分。

图3.1 PLC工作过程PLC的工作方式：第一部分是上电处理。

机器上电后对PLC系统进行一次初始化，包括硬件初始化，I/O模块配置检查，停电保持范围设定，系统通信参数配置及其他初始化处理等。

电控基础入门知识点总结电控（Electric Control）是指通过电气信号来控制设备或系统运行的技术。

电控系统可以控制各种电动机、照明系统、加热系统、通风系统、空调系统以及其他各类电气设备，是现代工业、建筑和家庭自动化中不可或缺的一部分。

本文将介绍电控基础知识，包括电路基础、传感器、执行器、控制器和常见的电控系统。

一、电路基础1. 电流、电压和电阻电流是电荷在电路中流动的速度，单位安培（A）；电压是电压源在电路中推动电荷流动的能力，单位伏特（V）；电阻是电路中阻碍电流流动的能力，单位欧姆（Ω）。

Ohm's Law (欧姆定律)指出电流、电压和电阻之间的关系，即电压等于电流乘以电阻。

2. 串联电路和并联电路在串联电路中，电流只有一条路径可走，而电压会分配到每个元件上。

在并联电路中，电流可以有多条路径可走，而电压在每个元件上是相同的。

理解电路的串联和并联特性对于设计和分析电控系统是非常重要的。

3. 直流电路和交流电路直流电路中电流方向不变，而在交流电路中电流方向会不断地改变。

交流电路可以通过变压器改变电压的大小，而直流电路需要使用直流变换器来实现。

二、传感器1. 温度传感器温度传感器可以用来检测环境温度，并将温度信号转化为电信号输出。

常见的温度传感器包括热电偶（Thermocouple）、电阻温度探头（RTD）和半导体传感器。

温度传感器在加热系统、空调系统和工艺控制中有着广泛的应用。

2. 湿度传感器湿度传感器可以用来检测环境湿度，并将湿度信号转化为电信号输出。

常见的湿度传感器包括电容式传感器和阻性传感器。

湿度传感器在空调系统、农业和食品加工中有着重要的作用。

3. 光电传感器光电传感器可以用来检测物体的距离、颜色和亮度。

常见的光电传感器包括光电开关、光电对射传感器和光电传感器阵列。

光电传感器在自动化制造和机器人技术中起着关键的作用。

4. 接近传感器接近传感器可以用来检测物体的接近或远离，并将信号转化为电信号输出。

plc基础知识PLC（可编程逻辑控制器）是一种常用于工业自动化领域的控制设备。

它具有高度的可编程性和可靠性，广泛应用于各个行业中的自动化控制系统中。

本文将介绍PLC的基础知识，包括它的工作原理、组成部分、应用领域以及优势等。

PLC的工作原理是基于逻辑控制的思想。

它可以接收来自传感器和其他外部设备的输入信号，并根据预设的程序逻辑进行处理，最后通过输出信号控制执行器和其他外部设备的操作。

PLC的程序由用户通过特定的编程语言编写，并通过专用的编程软件加载到PLC中。

一旦程序被加载，PLC将按照程序逻辑进行工作，实现自动化控制。

PLC由三个主要组成部分构成：中央处理器（CPU）、输入模块和输出模块。

中央处理器是PLC的核心部件，负责执行加载的程序，并处理输入和输出信息。

输入模块用于接收来自外部设备的输入信号，例如传感器信号；输出模块则负责发送控制信号给外部执行器，如电机和阀门。

除了这些基本组成部分，PLC还可以包括其他部件，如通信模块、存储器模块和模拟量输入/输出模块。

PLC的应用领域非常广泛。

它被广泛应用于工业生产线的自动化控制系统中，用于控制各种设备和过程，如机械加工、装配、物料处理等。

此外，PLC还被用于交通信号控制、楼宇自动化、电力系统监控等领域。

PLC可以通过编程修改，实现不同的任务和功能，因此在各个行业中都有着重要的地位。

相比传统的继电器控制系统，PLC具有很多优势。

首先，PLC可以实现高度的灵活性和可编程性，可以按照需要修改和扩展控制逻辑，而无需更改硬件。

其次，PLC具有高可靠性和稳定性，它可以长时间工作而不易发生故障，并且能够适应各种恶劣的工作环境。

此外，PLC还具有高性能的实时响应能力，能够实时监测和控制过程中的状态变化。

总之，PLC是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备。

它具有高度的可编程性和可靠性，能够实现各种复杂的控制逻辑和任务。

PLC的应用范围非常广泛，涉及到各个行业的自动化控制系统。

pid基础知识PID全称为Proportional Integral Derivative，是一种经典的控制技术，也是自动控制系统中最基本最常用的控制方式之一。

PID控制器的基础知识如下。

1. 比例环节（P）比例环节是PID控制器中最基本的环节，它根据误差信号的大小来控制输出信号。

比例环节的输出信号与误差信号成正比，即输出信号=Kp*误差信号，其中Kp为比例增益系数。

比例环节的作用是使输出信号与误差信号之间的差距变小，但如果只靠比例环节控制，会导致系统存在超调现象。

2. 积分环节（I）积分环节的作用是消除比例环节的超调现象，它根据误差信号的大小和时间的长短来控制输出信号。

积分环节的输出信号与误差信号的积分成正比，即输出信号=Ki*∫(0~t)误差信号dt，其中Ki为积分增益系数。

积分环节能消除系统的稳态误差，但如果积分增益过大，会导致系统存在振荡现象。

3. 微分环节（D）微分环节的作用是改善系统的动态响应，它根据误差信号的变化率来控制输出信号。

微分环节的输出信号与误差信号的变化率成正比，即输出信号=Kd*d(误差信号)/dt，其中Kd为微分增益系数。

微分环节能提高系统的响应速度，减小超调和振荡现象，但如果微分增益过大，会导致系统存在噪声放大现象。

4. PID控制器PID控制器是由比例环节、积分环节和微分环节构成的一种控制系统。

PID控制器的输出信号是由三个环节输出的信号之和，即输出信号=Kp*误差信号+Ki*∫(0~t)误差信号dt+Kd*d(误差信号)/dt。

PID控制器能兼顾系统的稳态误差、超调和振荡问题，具有广泛的应用价值。

总之，PID控制器是自动控制系统中最基本、最常用的控制方式之一，它能通过比例环节、积分环节和微分环节的协同作用，兼顾系统的稳态误差、超调和振荡问题。

在实际应用中，需要根据系统的特点和要求，合理设置PID参数，以达到最优控制效果。

plc基础知识PLC基础知识（一）PLC指的是可编程逻辑控制器，是现代自动化控制系统的重要组成部分。

相比传统的继电器控制系统，PLC具有更高的稳定性、可靠性、灵活性和扩展性。

在工业生产、交通运输、医疗设备等众多领域中，PLC被广泛应用。

1. PLC的基本组成PLC由五个基本部分组成：输入模块、中央处理器（CPU）、存储器、输出模块和编程设备。

其中，输入模块用于输入各种信号，例如传感器信号；中央处理器是PLC的大脑，用于判断输入信号状态并控制输出设备；存储器用于存储用户编写的程序和数据；输出模块用于控制输出设备，例如电机、液压和气动执行机构等；编程设备用于编写和修改PLC程序。

2. PLC的工作原理PLC的工作原理是基于输入信号的状态来判断输出信号的状态。

当输入信号满足一定的逻辑条件时，中央处理器会根据用户编写的程序控制输出模块输出相应的信号。

PLC输入信号一般为数字信号，包括开关量、计数器、计时器等。

开关量指的是只有两种状态（开/闭）的信号，如开关状态、按钮状态等；计数器是一种输入信号，用于产生数值输出，表示一定时间内某一事件的出现次数，例如计数器在生产线上用于计数已经通过的产品数；计时器也是一种输入信号，用于产生时间输出，例如在生产线上用于控制某一步骤的持续时间。

3. PLC的应用领域PLC被广泛应用于各个领域，例如工业自动化控制、交通运输、楼宇自控、空气调节、能源与环境等。

在工业自动化控制领域中，PLC可以用于控制整个生产线，通过检测控制整个流程，提高生产效率和品质。

在楼宇自控领域中，PLC可以用于控制建筑物内的灯光、温度、空调等设备，提高舒适度，降低能源消耗。

4. PLC的优势和不足PLC作为一种高效可靠的控制系统，其优势在于：1) 稳定性：PLC具备稳定性高、抗干扰性强、故障率低、寿命长等特点。

2) 灵活性：PLC可以编写和修改程序，可以灵活的应对各类控制要求。

3) 扩展性：PLC具备可扩展性高等特点，可以随着应用需求的变化而进行升级。

控制器产品基础知识目录一、控制器知识 3（一）概念 3（二）专业名词 3（三）功能解释 3（四）常规限流 5二、公司控制器命名规则 5三、标准型 6四、节能型 7五、正弦波控制型 8六、双模型 9七、控制器与电机匹配性问题 10公司控制器产品目前包括四大系列——普及型、节能型、正弦波控制型、双模型，每一个系列的功能特征、市场定位等都有所不同。

一、控制器知识（一）概念电动车控制器是用来控制电动车电机的启动、运行、进退、速度、停止以及电动车的其它电子器件的核心控制器件，它就像是电动车的大脑，是电动车上重要的部件。

（二）专业名词1、输入电压范围：控制器正常工作的允许输入电压变化的范围。

2、直流电：（Direct Current，简称DC），指大小和方向不随时间变化的电流。

控制器输入都是直流电。

3、DC-DC：是直流变压器的总称，分为升压（BOAST）、降压（BUCK）和升降压。

4、PWM：Pulse-Width Modulation 脉宽调制。

5、正弦波控制：通过调整PWM使输出电流呈正弦波变化趋势实现对电机的控制。

6、方波控制：通过PWM占空比实现对电机的控制。

7、双模：对有霍尔和无霍尔两种电机实现兼容。

8、恒流控制技术：电动车控制器堵转电流和动态运行最大电流完全一致，保证了电池的寿命，并且提高了电动车电机的启动转矩。

（三）功能解释1、欠压保护：输入电压低于设定值时，控制器停止控制，以确保控制器及电池的安全。

2、双欠压：当控制器已实现欠压保护的情况下，可通过相应按键实现欠压值的重新设置，延长续航里程。

3、过压保护：输入电压高于设定值时，控制器停止控制，以确保控制器及电池的安全。

4、堵转保护：自动判断电机在过流时是处于完全堵转状态还是在运行状态或电机短路状态，如果过流时是处于运行状态，控制器将限流值设定在固定值，以保持整车的驱动能力；如电机处于纯堵转状态，则控制器2秒后将限流值控制在10A 以下，起到保护电机和电池，节省电能；如电机处于短路状态，控制器则使输出电流控制在2A以下，以确保控制器及电池的安全。

可编程控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。

以下是一些关于可编程控制器的基本知识：
结构：可编程控制器由微处理器、存储器、输入/输出接口、电源等部分组成。

其中，微处理器是控制器的核心部件，实现各种逻辑运算、算术运算，并对整个控制系统的各个部分的工作进行协调与控制。

存储器用于存放系统程序、用户程序、逻辑变量、输入/输出状态的映像等数据信息。

输入/输出接口是与被控对象设备或周边其他控制器相互联系、交换信息与指令的通道。

电源为整个控制器的电力供给中心，包括内部电源和外部电源，分别用于控制器内部元件的工作用电和传送设备上各传感器信号、驱动设备的各种执行元件。

工作原理：以可编程控制器为核心加入各种辅助器件（传感器、驱动器件等）构成控制系统，以顺序+反馈的方式实现设备的自动化运转。

主要特点：抗干扰能力强，可靠性高；程序简单易学，系统的设计调试周期短；安装简单，维修方便；采用模块化结构，体积小，重量轻；丰富的I/O接口模块，扩展能力强。

应用范围：可编程控制器在工业控制领域应用广泛，包括顺序控制、计数和定时控制、位置控制、模拟量控制、数据处理、通信联网等方面。

总之，可编程控制器是一种功能强大的工业自动化控制器，其基本知识包括结构、工作原理、主要特点和应用范围等方面。

了解和掌握这些基本知识有助于更好地应用可编程控制器进行工业控制系统的设计和应用。

学习PLC必须的知识点学习可编程逻辑控制器（PLC）需要掌握以下知识点：1.工业控制系统基础知识：了解基本的自动化控制理论和相关的机械、电气、仪表等方面的基础知识。

2.PLC的概念和发展历程：了解PLC的起源、发展历程以及当前的应用领域，掌握PLC与传统控制方式的比较。

3.PLC的硬件组成：了解PLC的硬件组成，包括CPU、内存、I/O模块以及电源等重要组成部分。

4.PLC的工作原理：理解PLC的工作原理，包括输入信号检测、程序运行和输出信号控制等过程。

5. PLC的编程方法：学习PLC的编程方法，包括Ladder Diagram（梯形图）、Function Block Diagram（功能块图）、Structured Text （结构化文本）等。

6.传感器和执行器：了解常用的传感器和执行器的原理和功能，包括开关传感器、光电传感器、电机、电磁阀等。

7.接线图和电路图：能够读取和绘制PLC的接线图和电路图，理解这些图纸中的符号和线路连接。

9. 工控网络和通信：学习工控网络的基础知识，如以太网、Modbus、Profibus等，掌握PLC与其他设备进行数据交换和通信的方法。

10.故障诊断和维护：了解PLC的故障诊断方法和维护技巧，能够快速找出故障并修复PLC系统。

11.安全和可靠性：了解PLC系统的安全和可靠性要求，学习安全控制和备份措施，保证PLC系统的正常运行。

12.实际应用案例：学习一些PLC在实际应用中的案例，如工厂自动化、建筑物管理等，了解PLC的具体应用场景和解决实际问题的方法。

总之，学习PLC需要掌握基本的自动化控制理论和相关的技术知识，熟悉PLC的硬件组成和工作原理，掌握PLC的编程方法和相关的标准规范，了解传感器和执行器的工作原理，掌握工控网络和通信技术，同时具备故障诊断和维护能力。

实际应用案例的学习可以帮助理解PLC在实际工程中的应用。