常用工业控制计算机简介
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球团生产线PLC简介PLC(可编程逻辑控制器)是一种常用于工业自动化领域的计算机控制系统。
球团生产线PLC是一种用于控制球团生产线操作的PLC系统。
球团生产线主要用于球团(球状颗粒)的生产和加工过程。
PLC通过控制和监控不同的设备和传感器,实现对球团生产线的自动化控制和运行。
球团生产线工艺流程球团生产线的工艺流程包括原料准备、混合、成型、干燥和包装等环节。
下面将详细介绍每个环节的PLC控制。
1. 原料准备球团生产线的原料包括主料和辅料。
主料是指球团的主要成分,辅料用于调节球团的特性。
PLC系统通过控制输送带、仓库和秤等设备,实现原料的自动供给。
1. 启动输送带,将主料从原料仓库中输送至混合机。
2. 启动秤,控制原料的流量。
3. 监测原料流量,根据设定的配方自动调节。
4. 控制辅料的投放量和时间。
5. 检测原料的质量,如湿度、温度等,并根据设定的参数进行数据记录和报警。
2. 混合混合是将主料和辅料按照一定的配比混合均匀。
PLC系统通过控制混合机的搅拌速度和时间,实现混合的自动化控制。
1. 启动混合机,并设置搅拌速度和时间。
2. 监测混合过程中的温度、湿度等参数,并根据设定的参数进行数据记录和报警。
3. 结束混合后,自动停止混合机的运行。
3. 成型成型是将混合后的球团材料通过模具成型为球状。
PLC系统通过控制成型机的压力和温度,实现成型过程的自动化控制。
1. 设置成型模具的参数,如压力和温度。
2. 控制成型机的运行,包括模具的进出、压力的施加等。
3. 监测成型过程中的温度、湿度等参数,并根据设定的参数进行数据记录和报警。
4. 成型完成后,自动停止成型机的运行。
4. 干燥成型后的球团需要进行干燥处理,以去除水分,增加球团的硬度和稳定性。
PLC系统通过控制干燥机的温度和湿度,实现干燥过程的自动化控制。
1. 设置干燥机的温度和湿度参数。
2. 控制干燥机的运行,包括启动和停止。
3. 监测干燥过程中的温度、湿度等参数,并根据设定的参数进行数据记录和报警。
PLC的硬件结构:
主要由控制组件和输入/输出(I/O)接口电路及编程器三部分组成。
硬件结构主要包括:CPU、RAM、ROM和I/O接口电路等,内部采用总线结构进行数据和指令的传输。
PLC硬件结构的三大部分
)控制组件:
CPU:中央处理器,控制指挥中心,完成取进输入信号、对指令进行编译、完成
(a)(b)
三、FX2系列PLC的内部寄存器
FX2系列为例,介绍小型PLC的硬件配置和指令系统。
FX2系列列PLC内部寄存器的配置
见表。
寄存器名称符号编号点数注释
000~177
.电路控制过程分析
接触器KM1、KM3通电→电动机定子绕组为星形联结起动,
二者比较,主电路是一样的,只是控制电路部分不同。
该电路需要连接到点:两个控制按钮和三个交流接触器。
因此可选用型号为有输入、输出端口各8点,其地址分别X000 ~ X007,
所连接主令电路输出点地址
停止按钮SB1 Y000
启动按钮SB2 Y001
Y002
(1)如表所示,表中左边为程序的梯形图,右边为助记符。
工控机是专门为工业控制设计的计算机,用于对生产过程中使用的机器设备、生产流程、数据参数等进行监测与控制,由于工控机经常会在环境比较恶劣的环境下运行,对数据的安全性要求也更高,因此需要单独定制才能满足需求。
工控机的种类众多,常见的有以下五种:
1、IPC(PC总线工业电脑)IPC是基于PC总线的工业电脑,价格低、质量高、产量大、软/硬件资源丰富,因此使用广泛,其主要的组成部分为工业机箱、无源底板及可插入其上的各种板卡组成,并采取全钢机壳、机卡压条过滤网,双正压风扇等设计,具有可靠性、实时性、扩充性等诸多特点。
2、PLC(可编程序控制器)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电子系统,采用可编程的存储器,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。
3、DCS(分散型控制系统)又称分布式控制系统,它是一种高性能、高质量、低成本、配置灵活的分散控制系统系列产品,可以构成各种独立的控制系统、分散控制系统DCS、监控和数据采集系统,满足各种工业领域对过程控制和信息管理的需求。
4、FCS(现场总线系统)这是一种全数字串行、双向通信系统,系统内测量和控制设备如探头、激励器和控制器可相互连接、监测和控制。
在工厂网络的分级中,它既作为过程控制和应用智能仪表的局部网,又具有在网络上分布控制应用的内嵌功能,是常用的工控机之一。
5、CNC(数控系统)全称是数字控制系统,是根据计算机存储器中存储的控制程序,执
行部分或全部数值控制功能,并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统,通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制位置、角度、速度等机械量和开关量等。
绪论1.PLC的简介可编程序控制器,英文称Programmable Logic Controller,简称PLC。
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。
传统的继电器控制系统主要存在以下两个缺点,一是可靠性差,排除故障困难,因为它是接触控制,所以当触点发生磨损和断裂等损坏情况时很难做出相应处理;二是灵活性差,总体成本较高。
继电器本身并不贵,但是控制柜内部的安装,接线工作量极大,工艺发生变化时相应的改动更是复杂。
因此当市场需要适应新的变化时,PLC就应运而生了。
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。
可编程序控制器一直在发展中,所以至今尚未对其下最后的定义。
国际电工学会(IEC)曾先后于1982年、1985年和1987年发布了可编程序控制器标准草案的第一,二,三稿,并在1987年2月对PLC作了如下定义:可编程序控制器是一种数字运算操作电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
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,并通过数字的,模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
一、工业控制计算机的特点是什么工业控制计算机是用于工业控制现场的计算机,简称工控机,能处理来自检测传感器的输入信息,并把处理结果输出到执行机构去控制生产过程,同时可对生产进行监督、管理,工控机的特点主要有:1、实时性工控机的计算机控制系统能在限定的时间内对外来事件作出反应,满足实时控制要求,从信息采集到生产设备受到控制作用的时间较短,并且系统能实时地监视现场的各种工艺参数,并进行在线修正,对紧急事故能及时处理。
2、高可靠性工业控制计算机通常控制着工业过程的运行,如果可靠性不佳,运行时容易发生故障,又没有相应的冗余措施,会给工业生产带来较大的危害,轻则使生产停顿,重则可能产生灾难性的后果。
很多生产过程是日夜不停地连续运转,因此要求与这些过程相连的工业控制机也必须无故障地连续运行,实现对生产过程的正确控制。
3、硬件配置的可装配可扩充性工业控制计算机的使用场合干差万别,系统性能、容量要求、处理速度等都不一样,特别是与现场相联接的外围设备的接口种类、数量等有很大的差别,因此要求采用模块化设计方法,具有硬件配置的可装配可扩充性。
4、可维护性工业控制计算机应有很好的可维护性,要求系统的结构设计合理,便于维修,系统使用的板级产品一致性好,更换模板后,系统的运行状态和精度不受影响;软件和硬件的诊断功能强,在系统出现故障时,能快速准确地定位。
另外,模块化模板上的信号应加上隔离措施,保证发生故障时故障不会扩散等。
二、工控机有什么缺点工控机是专门为工业现场而设计的计算机,具有专业化的特点,在工业领域应用广泛,不过工控机也存在一定的劣势,工控机的缺点主要是:1、配置硬盘容量小,且存储选择性小,在需要大容量储存的工业领域显得有些捉襟见肘。
2、数据安全性较低,数据处理能力也相对较差。
3、价格较高,同层次的工控机在价格上要比普通计算机偏贵,不过一般也不会相差太多。
PLC入门一. PLC的由来二. PLC的定义三、PLC的发展阶段四. PLC的特点五、PLC的分类六. PLC的基本结构七. PLC的工作原理八.三菱PLC硬体介绍一. PLC的由来可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称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,所以将可编程控制器简称PLC。
在60年代,汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的。
当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。
随着生产的发展,汽车型号更新的周期愈来愈短,这样,继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装,十分费时,费工,费料,甚至阻碍了更新周期的缩短。
为了改变这一现状,美国通用汽车公司在1969年公开招标,要求用新的控制装置取代继电器控制装置,并提出了十项招标指标,即:1、编程方便,现场可修改程序;2、维修方便,采用模块化结构;3、可靠性高于继电器控制装置;4、体积小于继电器控制装置;5、数据可直接送入管理计算机;6、成本可与继电器控制装置竞争;7、输入可以是交流115V;8、输出为交流115V,2A以上,能直接驱动电磁阀,接触器等;9、在扩展时,原系统只要很小变更;10、用户程序存储器容量至少能扩展到4K。
1969年,美国数字设备公司(DEC)研制出第一台PLC,在美国通用汽车自动装配线上试用,获得了成功。
这种新型的工业控制装置以其简单易懂,操作方便,可靠性高,通用灵活,体积小,使用寿命长等一系列优点,很快地在美国其他工业领域推广应用。
图2.4系统框图3.1PLC的控制单元简介及选择3.1.1PLC 概述可编程控制器,英文 Programmable Controller,简称PLC,本课题中用PLC作为它的简称。
PLC是用于工业现场的电控制器。
它源于继电器控制技术,但基于电子计算机。
它以微处理器为核心,集自动化技术、计算机技术、通信技术为一体,它通过运行储存在其内存中的程序,把经输入电路的物理过程得到的输入信息,变换为所要求的输出信息,进而再通过输出电路的物理过程去实现对负载的控制。
PLC基本结构见图3.1PLC基于电子计算机,但并不等同于计算机。
普通计算机进行入出信息交换时,大多只考虑信息本身,信息入出的物理过程一般不考虑的。
而PLC 则要考虑信息入出的可靠性、实时性、以及信息的实际使用。
特别要考虑怎样适应于工业环境,如便于安装便于门内外感应采集信号,便于维修和抗干扰等问题,入出信息变换及可靠地物理实现,可以说是PLC实现控制的两个基本点。
PLC可以通过他的外设或通信接口与外界交换信息。
其功能要比继电器控制装置多得多、强得多。
PLC有丰富的指令系统,有各种各样第1页共6页的I/O接口、通信接口,有大容量的内存,有可靠的自身监控系统,因而具有以下基本功能:1逻辑处理功能;2数据运算功能;3准确定时功能;4高速计数功能;5中断处理(可以实现各种内外中断)功能;6程序与数据存储功能;7联网通信功能;8自检测、自诊断功能。
可以说,凡普通小型计算机能实现的功能,PLC几乎都可以做到。
像PLC 这样,集丰富功能于一身,是别的电控制器所没有的,更是传统的继电器控制电路所无法比拟的。
丰富的功能为PLC的广泛应用提供了可能,同时,也为自动门行业的远程化、信息化、智能化创造了条件。
PLC与其它典型控制系统的区别:继电器控制系统虽有较好的抗干扰能力,但使用了大量的机械触点。
是设备连线复杂,且触点在开闭时易受电弧的损害,寿命短,系统可靠性差。
a控制逻辑继电器控制逻辑采用硬件接线逻辑,利用继电器机械触点的串联或并联,及时间继电器等组合成控制逻辑,其接线多而复杂、体积大、功耗大、故障率高,一旦系统构成后,想在改变或增加功能都很困难。
第二章工业控制计算机2-1 工控机的定义和特点2-2 工控机的组成2-3 工控机的类型(以总线分类)2-4 总线技术2-5 数据通讯技术2-6 工控机的发展2-1 工控机的定义和特点一、工控机的定义(IPC:Industrial Personal Computer)传统定义:将用于工业生产过程的测量、控制和管理的计算机统称为工业控制计算机。
但今天的工业控制计算机的内涵已经远不止这些,其应用范围也已经远远超出工业过程控制。
新定义:工业控制计算机是“应用在国民经济发展和国防建设的各个领域、具有恶劣环境适应能力、能长期稳定工作的加固计算机”,简称“工控机”。
它采用总线结构,具有重要的计算机属性和特征,如具有计算机CPU、硬盘、内存、外设及接口、并有实时的操作系统,控制网络和协议,计算能力,友好的人机界面。
二、工控机的特点(1)实时性好:是指计算机控制系统在限定的时间内对外来事件作出反应的能力快。
工控机对生产现场进行实时在线检测与控制,对工况变化给予快速响应,能实时进行数据采集和输出调节,保证系统的正常运行。
(2)可靠性高:工控机具有在粉尘、高温、潮湿、振动、腐蚀(酸、碱)和电磁干扰等的工业环境、长时间、连续可靠工作的能力。
能够抗工业电网的浪涌、失波、跌落和尖峰干扰等。
并具备良好的故障诊断和可维护性。
(快速修复能力——MTTR一般小于5min)(3)输入/输出能力强:工控机具有很强的输入/输出功能,与工业现场的各种检测仪表和控制装置,如:传感器、变送器、执行器、报警器、显示器等相连接,以完成各种测量控制任务。
(4)应用软件丰富:大多工控机以WINDOWS作工作平台,支持多种高级语言编程,支持实时多任务操作系统。
应用软件极为丰富,特别是组态软件更为用户提供方便。
(5)硬件配置的可装配、可扩充性强、系统可维护性好采用模块化设计方法。
系统使用的板级产品一致性好,更换模板后,系统的运行状态和精度不受影响;软件和硬件的诊断功能强,在系统出现故障时,能快速准确地定位。