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PLC编程初学者必看PLC基础知识

作者:梯形图plc编程培训

       梯形图科技PLC培训中心小编整理了一篇PLC入门必看秘籍:PLC初学者必须要了解的PLC基础知识,PLC编程初学者必看的PLC基础知识


一、PLC的发展历程




  在工业生产的过程中,很多的开关量顺序控制,它依照逻辑条件开展顺序动作,并依照逻辑关系开展连锁保护动作的控制,以及很多离散量的数据采散变量的数据收集。通常这些功能是通过电气控制系统或气动来实现。1968年美国通用汽车公司提出取代继电气控制装置的要求,次年,美国数字公司研制出了基于电子技术和集成电路的控制装置,第一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,为了便捷地反映可编程控制器的功能特点,可编程序控制器命名为Programmable Logic Controller(简称PLC)。

  上世纪八十年代至九十年代中期,是PLC发展最快的时期,年增长率一直保持在30%至40%。在这时期,PLC在处理数字运算能力、模拟量能力、网络能力和人机接口能力得到很大的提高,PLC渐渐进入过程控制领域,在一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具有编程简单、适应面广、通用性强、使用方便、抗干扰能力强、可靠性高等特点。PLC在工业自动化控制尤其是顺序控制中的地位,在可预期的未来,是没法取代的。

二、PLC的组成

        PLC初学者必须要了解的PLC基础知识,包括PLC的组成。从结构上分,PLC分为组合式(模块式)和固定式两种。模块式PLC包括电源模块、内存、I/O模块、CPU模块、机架或底板,这些模块可以按照一定规则组合配置。 固定式PLC包括电源、显示面板、I/O板、CPU板、内存块等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。

三、CPU的组成

  CPU是PLC的关键,起到神经中枢的功用。每套PLC最少有1个CPU,它按照PLC的系统程序赋予的功能,接收并存贮用户数据和程序,通过扫描的方式,采集由现场输入装置送来的数据和状态,并存入规定的寄存器中。同时,诊断编程过程中的语法错误以及PLC内部电路和电源的工作状态等。进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经过分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥相关的控制电路。

  CPU主要由寄存器、控制器、运算器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包括有关电路、总线接口及外围芯片。内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可或缺的组成单元。

  在用户看来,没必要详细分析CPU的内部电路,但对各部分的工作机制还是要有足够的理解。CPU的控制器控制CPU的工作,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内存容量和速度是PLC的重要参数,它们决定着PLC的软件容量、工作速度及IO数量等,因而限制着控制规模。

四、I/O模块


  I/O模块也是PLC初学者必须要了解的PLC基础知识,PLC与电气回路的接口,是由输入输出部分(I/O)完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路,它的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:

  模拟量:按照信号类型分,有电压型(0-10V,0-5V,-10-10V)、电流型(4-20mA,0-20mA)等;按照精度分,有16bit、14bit、12bit等。

  开关量:按照电压水平分,有24VDC、110VAC、220VAC;按照隔离方式分,有晶体管隔离和继电器隔离。

  除了上述通用IO外,还有特殊IO模块,如脉冲、热电偶、热电阻等模块。

  按I/O点数确定模块数量和规格,I/O模块可多可少,但它的最大数受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的机架或底板槽数限制。

五、电源模块

  PLC电源用于为PLC各个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:直流电源(常用的为24VDC)、交流电源(110VAC或220VAC)。

六、机架或底板

  大部分模块式PLC使用机架或底板,它的功用是:机械上,实现各模块间的连接,使各模块组成一个整体;电气上,实现各模块间的联络,使CPU能访问底板上所有的模块。
   

七、PLC的通信联网



  借助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,互联网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具备通信联网的功能,它让上位计算机和PLC、PLC和PLC之间以及其它智能设备之间可以交换信息,形成1个统一的整体,达成分散集中控制。大部分PLC具有RS-232接口,另有一部分内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信目前主要选用通过PROFIBUS、多点接口(MPI)的数据通讯或是工业以太网开展联网。


八、PLC系统的其它设备



  编程设备:编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可或缺的器件,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。

  人机界面:最简单的人机界面是按钮和指示灯,目前触摸屏/液晶屏式的一体式操作终端应用越来越广泛,由计算机(运行组态软件)充当人机界面特别普及。


       以上就是PLC初学者必须要了解的PLC基础知识,PLC编程初学者必看的PLC基础知识。若要了解更多PLC编程知识,可以关注梯形图PLC培训中心0755-27417816。


文章分类: PLC技术分享
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