PLC基础知识(PLC入门必看)
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第一章 可编程控制器简介可编程序控制器,英文称Programmable Controller ,简称PC 。
但由于PC 容易和个人计算机(Personal Computer )混淆,故人们仍习惯地用PLC 作为可编程序控制器的缩写。
它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置,专为在工业现场应用而设计,它采用可编程序的存储器,用以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指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC 是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处理器的优点,又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯,特别是PLC 的程序编制,不需要专门的计算机编程语言知识,而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式,使用户程序编制形象、直观、方便易学;调试与查错也都很方便。
用户在购到所需的PLC 后,只需按说明书的提示,做少量的接线和简易的用户程序编制工作,就可灵活方便地将PLC 应用于生产实践。
一、PLC 的结构及各部分的作用PLC 的类型繁多,功能和指令系统也不尽相同,但结构与工作原理则大同小异,通常由主机、输入/输出接口、电源扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成。
PLC 的硬件系统结构如下图所示:图1—1-1 1、主机主机部分包括中央处理器(CPU )、系统程序存储器和用户程序及数据存储器.CPU 是PLC 的核心,它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理,即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作,将结果送到输出端,并响应外部设备(如电脑、打印机等)的请求以及进行各种内部判断等。
PLC 的内部存储器有两类,一类是系统程序存储器,主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序,系统程序已由厂家固定,用户不能更改;另一类是用户程序及数据存储器,主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果. 2、输入/输出(I/O )接口I/O 接口是PLC 与输入/输出设备连接的部件。
plc入门基础知识PLC(可编程逻辑控制器)是一种用于自动化控制系统的专用计算机,它通过编程来实现各种工业过程的自动化控制。
本文将介绍PLC 的入门基础知识,帮助读者了解PLC的工作原理、编程语言以及应用领域。
一、PLC的工作原理PLC的工作原理是由输入模块接收各种传感器或开关的信号,经过处理后,通过输出模块控制执行器、电机或其他设备的动作。
PLC的核心是中央处理器(CPU),其功能类似于计算机的大脑,负责执行程序和控制逻辑。
与传统的继电器控制系统相比,PLC具有更高的可靠性、灵活性和可编程性。
二、PLC的编程语言PLC的编程语言有多种选择,最常见的是梯形图(Ladder Diagram)、指令列表(Instruction List)和功能块图(Function Block Diagram)。
梯形图是一种图形化的编程语言,采用类似电路图的表示方法,易于理解和编写。
指令列表是一种基于文本的编程语言,使用类似于汇编语言的指令,适用于复杂的控制程序编写。
功能块图是一种以功能块为基本单位来进行编程的语言,适用于大型的控制系统。
三、PLC的应用领域PLC广泛应用于各个行业的自动化控制系统中。
在制造业中,PLC 被广泛应用于生产线的自动化控制,实现物料输送、工艺控制和品质检测等功能。
在能源领域,PLC被用于电力系统的监控与保护,实现对发电、输电和配电设备的自动控制。
在交通运输领域,PLC被用于交通信号灯、地铁列车和电梯等设备的控制。
此外,PLC还被应用于建筑物自动化、环境控制和机器人等领域。
四、PLC的优势和挑战PLC相比传统的继电器控制系统具有许多优势。
首先,PLC具有高度可编程性和灵活性,能够根据不同的需求进行快速调整和修改。
其次,PLC可靠性高,能够减少故障和维修时间,提高工作效率和生产质量。
然而,PLC的使用也面临一些挑战,如编程复杂、维护成本高和对专业知识要求较高等。
五、未来发展趋势随着科技的不断进步,PLC正迅速发展并不断应用于新的领域。
plc的基本知识点一、PLC的定义与基本概念。
1. 定义。
- PLC(Programmable Logic Controller),即可编程逻辑控制器。
它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。
- 它采用一种可编程的存储器,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,通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
2. 工作原理。
- 输入采样阶段:PLC以扫描方式按顺序将所有输入端的信号状态读入到输入映像寄存器中存储起来。
在本扫描周期内,这个输入映像寄存器中的数据不会改变,即使外部输入信号状态发生了变化。
- 程序执行阶段:PLC按从左到右、从上到下的顺序对用户程序进行扫描,并根据输入映像寄存器中的数据以及其他内部元件(如辅助继电器、定时器、计数器等)的状态进行逻辑运算,将运算结果写入到对应的输出映像寄存器中。
- 输出刷新阶段:在所有指令执行完毕后,将输出映像寄存器中的状态转存到输出锁存器中,通过输出电路驱动外部负载。
二、PLC的硬件组成。
1. 中央处理单元(CPU)- 功能:是PLC的核心部分,它执行用户程序,进行数据处理、逻辑判断、数值运算等操作,同时还对PLC的内部工作进行协调和控制。
- 类型:不同品牌和型号的PLC,其CPU的性能和功能有所差异。
例如,有的CPU 处理速度快,能够处理复杂的控制算法;有的CPU集成了多种通信接口,方便与其他设备进行通信。
2. 输入输出(I/O)接口。
- 输入接口:用于接收外部设备(如传感器、按钮等)的信号。
常见的输入信号类型有数字量输入(如开关信号的通断)和模拟量输入(如温度、压力等连续变化的信号)。
输入接口电路通常具有光电隔离等功能,以提高抗干扰能力。
- 输出接口:用于将PLC的运算结果输出给外部设备(如继电器、接触器、变频器等)。
输出接口也分为数字量输出(如控制继电器的吸合与断开)和模拟量输出(如输出0 - 10V或4 - 20mA的模拟信号来控制调节阀的开度)。
PLC编程基础知识初学者必备知识有人说学习PLC很难,也有人说学习很容易,这其实要看自身条件,也经常有朋友问起如何学习PLC编程,这个问题好难,碰巧看到些别人的心得,自己也想了点,抛砖引玉,仅供参考。
1,决心+毅力如果把编程看作一项冗长而枯燥的工作;强烈建议你远离这份工作。
毕竟编程工作是对人的毅力和耐心的挑战。
兴趣使人具备了足够的毅力和耐心。
如果你做了几年还是对这些提不起兴趣,那就需要想想哪里出问题了。
2,基本的硬件知识编程之前,需要了解一些基本的硬件知识,最好从硬件的选型和画图入手,等把输入输出的类型,模拟量的选型等搞清楚之后,再开始编程会简单点。
熟悉基本的硬件电路,这些搞清楚了,你就会发现原来梯形图和这些硬件电路是可以很好对应起来的。
3,实践现在的PLC软件设计的都非常好,如果有硬件配合更好,没有的话安装一个软件,安装一个模拟器,基本的操作熟悉起来,然后观察PLC的输入输出变化情况。
在程序没有充分验证之前,建议先断开负载,等所有的IO,模拟量测试完成后,再带负载运行。
4,工艺设备怎么动作,需要读取什么信息,如何控制现场的设备,如何实现最好的控制效果,有时候客户知道的会比较多,所以需要和客户积极沟通,了解现场的工艺。
5,基本的自动化相关知识一是过程仪表的硬件知识,包括传感器、变送器(二次仪表)和PLC本身,这是构建控制系统的基础;比如两线制,四线制,电流,电压,PT100,对应的物理范围,真空度换算等。
二是过程控制理论,包括各种控制模型的原理和应用,其中最重要的是二位调节和PID调节模型。
PID调节是目前用得最广泛的过程控制手段,且变化多端。
网上自学吧。
需要弄清楚原理,知道如何调节参数即可。
6,良好的编程习惯每个人编程都会有不同的习惯和特点,不能强求一致。
但是一些好的习惯还是应该为大多数人所遵循。
一,变量命名,功能块命名,定时器命名,最好咨询一定的原则,可读性好;二,熟悉软件的基本命令的使用;三,编写公共的程序块,比如阀门,电机的公用块等;四,合理分配主程序、子程序和定时中断程序等;五,合理分配数据块,定时器,计数器,存储器变量等,注意变量位置不能重叠。
从事工控作业的人员都知道,工业生产和科技的发展都离不开PLC的自动化控制,PLC可以广义的理解为:集中的继电器延伸控制柜,实际的生产应用中,PLC大大的节省了工业控制的成本,加强了设备的集中管理和自动控制,想要学好PLC,首先PLC的基础需要扎实。
1,从PLC 的组成来看, 除CPU ,存储器及通信接口外,与工业现场(5)电源。
3、PLC 开关量输出接口有哪几种类型?各有什么特点?晶闸管输出型:一般情况下,只能带交流负载,响应速度快,动作频率高;晶体管输出型:一般情况下,只能带直流负载,响应速度快,动作频率高;继电器输出型:一般情况下,可带交、直流负载,但其响应时间长,动作频率低。
4、按结构型式分, PLC 有哪几种类型?各有什么特点?(1)整体式:将CPU 、电源、I/O部件都集中在一个机箱内,结构紧凑、价格低,一般小型PLC 采用这种结构;(2)模块式:将PLC 的各个部分分成若干个单独的模块,可根据需要选配不同模块组成一个系统, 具有配置灵活、方便扩展和维修的特点, 一般中、大型PLC 采用这种结构。
模块式PLC 由框架或基板和各种模块组成, 模块装在框架或基板的插座上。
扫描周期与CPU 运行速度、PLC 硬件配置和用户程序长短有关。
6、 PLC 采用什么方式执行用户程序?用户程序执行过程包括哪些阶(2)工作方式上:PLC 采用串行工作方式,提高系统的抗干扰能力;(3)控制速度上:PLC 的触点实际上是触发器,指令执行的时间在微秒级;(4)定时和计数上:PLC 采用半导体集成电路作定时器, 时钟脉冲由晶振提供,延时精度高,范围宽。
PLC 具有继电器系统不具备的计数功能;(5)可靠性和可维护性上:PLC 采用微电子技术,可靠性高,所具有的自检功能能及时查出自身故障,监视功能方便调试和维护。
8、 PLC 为什么会产生输出响应滞后现象?如何提高 I/O响应速度?因为PLC 采用集中采样、集中输出的循环扫描工作方式,输入端的状态只在每个扫描周期的输入采样阶段才能被读入, 而程序的执行结果只在输出刷新阶段才被送出; 其次PLC 的输入、输出延延迟, 用户程序的长度等均能引起输出响应滞后。
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。
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。
plc基础知识点总结PLC基础知识点总结PLC,即可编程逻辑控制器,是一种用于工业自动化控制的设备。
它能够实现工业设备的开关控制、调节、计算、监控等功能,广泛应用于制造业、能源、交通、建筑等领域。
本文将总结PLC的基础知识点,帮助初学者快速入门。
1. PLC系统组成PLC系统主要由三个部分组成:输入/输出模块、中央处理器和编程设备。
其中,输入/输出模块负责将外部信号转换为数字信号,中央处理器负责控制程序的运行和数据处理,编程设备用于编写、修改和上传程序。
2. PLC的工作原理PLC的工作原理可以简单概括为:输入信号通过输入模块转换为数字信号,数字信号通过中央处理器进行逻辑运算和数据处理,根据程序的要求控制输出模块输出信号。
PLC程序可以通过编程设备进行编写和修改。
3. PLC程序的编写PLC程序的编写通常使用Ladder Diagram(梯形图)语言,也可以使用其他语言如SFC、ST、FBD等。
编写程序需要先进行程序设计,确定输入输出信号、逻辑关系、控制条件等,然后进行程序编写和调试。
4. PLC的输入/输出模块PLC的输入/输出模块负责将外部信号转换为数字信号。
输入模块通常由传感器、开关等组成,输出模块通常由继电器、电机控制器等组成。
输入/输出模块的数量和种类根据实际需要进行配置。
5. PLC的中央处理器PLC的中央处理器是控制程序的核心,负责逻辑运算、数据处理和控制输出信号。
中央处理器的速度和存储容量决定了PLC的运行效率和功能扩展性。
目前常用的中央处理器有CPU224、CPU226、CPU315等。
6. PLC的通信接口PLC的通信接口可以实现PLC之间、PLC与人机界面(HMI)、PLC 与工业以太网等设备之间的通信。
通信接口的种类和协议多种多样,需要根据实际需要进行选择。
7. PLC的编程设备PLC的编程设备包括PC、编程器、手持设备等,用于编写、修改、上传和下载程序。
编程设备的种类和功能也有多种选择。
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PLC基础知识(PLC入门必看)
1 PLC的发展历程
在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。
传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电气控制装置的要求,第二年,美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这就是第一代可编程序控制器,称Programmable
Controller(PC)。
个人计算机(简称PC)发展起来后,为了方便,也为了反映可编程控制器的功能特点,可编程序控制器定名为Programmable
Logic Controller(PLC)。
上世纪80年代至90年代中期,是PLC发展最快的时期,年增长率一直保持为30~40%。
在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。
2 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。
3 CPU的构成
CPU是PLC的核心,起神经中枢的作用,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,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。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。
内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元。
在使用者看来,不必要详细分析CPU的内部电路,但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。
CPU的控制器控制CPU工作,由它读取指令、解释指令及执行指令。
但工作节奏由震荡信号控制。
运算器用于进行数字或逻辑运算,在控制器指挥下工作。
寄存器参与运算,并存储运算的中间结果,它也是在控制器指挥下工作。
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数,它们决定着PLC的工作速度,IO 数量及软件容量等,因此限制着控制规模。
4 I/O模块
PLC与电气回路的接口,是通过输入输出部分(I/O)完成的。
I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。
输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统,输出模块相反。
I/O分为开关量输入(DI),开关量输出(DO),模拟量输入(AI),模拟量输出(AO)等模块。
常用的I/O分类如下:
开关量:按电压水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔离方式分,有继电器隔离和晶体管隔离。
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,但其最大数受CPU 所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或机架槽数限制。
5 电源模块
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)。
6 底板或机架
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。
7 PLC系统的其它设备
7.1
编程设备:编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况,但它不直接参与现场控制运行。
小编程器PLC一般有手持型编程器,目前一般由计算机(运行编程软件)充当编程器。
也就是我们系统的上位机。
7.2 人机界面:最简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端应用越来越广泛,由计算机(运行组态软件)充当人机界面非常普及。
8 PLC的通信联网
依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。
因此,网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著,甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。
PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC
之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。
多数PLC具有RS-232接口,还有一些内置有支持各自通信协议的接口。
PLC的通信现在主要采用通过多点接口(MPI)的数据通讯、PROFIBUS
或工业以太网进行联网。