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PLC就是一個控制器,主要作用就是根據(jù)你想要的控制步驟或者控要求,實現(xiàn)對控制對象的控制!
其實,這個問題對于對PLC沒有用過或者不大了解的人來說,很難解釋的清楚!不過像升降電梯的控制,一些家庭的智能家居系統(tǒng),或者十字路口的紅綠燈,或者洗衣機(jī),又或者音樂噴泉的控制等,這些稍微常見的事物中,也會用到PLC,當(dāng)然不用PLC用別的控制器也是可以實現(xiàn)的。---這些說明的問題是PLC的應(yīng)用范圍是非常廣泛的,因為接口類型也算豐富,內(nèi)部的計時計數(shù)器,數(shù)學(xué)運算,通訊等指令也功能強大,因此廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中!
PLC是由最初的繼電器控制回路演變而來的,當(dāng)然現(xiàn)在它的性能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超出最初的功能,但是其編程方式中有和電路圖設(shè)計一樣的思路,因此對有電工電路基礎(chǔ)的人來說入門和編程都比較簡單,這也是它能夠被廣泛的使用的一大特點!
換個角度來說,你買一個計算器能實現(xiàn)的功能,PLC都能實現(xiàn)。PLC也像一個很強大的電腦一樣有CPU,再配合上上位機(jī)監(jiān)控軟件的話,就可以通過畫面的方式監(jiān)視和控制,你想控制的對象,這些被控對象通常是電動機(jī),風(fēng)機(jī),水泵,電燈,開關(guān)閥門等,PLC也可以接入按鈕開關(guān),溫度,壓力等信號。
就簡單說這么多吧,PLC的主要作用就是將你想實現(xiàn)自動化控制這些信號或者設(shè)備,有機(jī)的結(jié)合起來,并按照你的想法讓這些信號和設(shè)備實現(xiàn)一些自動的關(guān)聯(lián),比如自動開或者自動關(guān)等等!如果再有觸摸屏等顯示設(shè)備,就可以更直觀的監(jiān)視到設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)和參數(shù),比如室內(nèi)的溫度和濕度等!
PLC基礎(chǔ)知識
可編程序控制器( Programmable Logic Controuer, PLC)是在不斷發(fā)展的微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上,迅速成長起來的一種新型工業(yè)控制設(shè)備。PLC由于其自身的優(yōu)點和特點,在國內(nèi)外已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化控制的各個領(lǐng)域,逐漸取代了原有繼電器控制的工業(yè)控制方法,成為工業(yè)生產(chǎn)自動化的支柱產(chǎn)品。
PLC的定義
傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)是通過硬導(dǎo)線連接電氣元器件來構(gòu)成邏輯控制系統(tǒng)的,其存在連線多、接線復(fù)雜、對生產(chǎn)工藝變化適應(yīng)性較差、體積大、可靠性低、查找故障難等缺點。1968年,美國的汽車制造商通用汽車公司(GM)試圖尋找一種新型的工業(yè)控制方法,以適應(yīng)汽車型號的不斷更新,盡可能減少重新設(shè)計和更換繼電器控制系統(tǒng)的硬件和接線帶來的工作量,從而降低成本。于是,通用汽車公司設(shè)想通過計算機(jī)的功能完備性、靈活性及近用性等特點與繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格低廉等優(yōu)點結(jié)合起來,設(shè)計一種適用于工業(yè)控制的新型控制裝置。同年,該公司公開招標(biāo)。1969年,美國數(shù)字設(shè)備公司(IDEC)根據(jù)招標(biāo)的要求,研制出了世界上可編程序控制器,并在通用汽車公司的自動裝配線上試用成功。
早期的可編程序控制器是為了取代繼電器控制電路,使用存儲程序指令、完成順序控制而設(shè)計的,主要用于邏輯運算、定時、計數(shù)和順序操作等開關(guān)量邏輯控制,所以通常稱其為可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Conroller, PIC)。
進(jìn)入20世紀(jì)70年代,隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了微處理器和微型計算機(jī),并被應(yīng)用到PLC中,從而使PLC不僅具有邏輯控制功能,而且增加了數(shù)據(jù)運算、傳送和處理等功能,故稱其為具有計算機(jī)功能的工業(yè)控制裝置。1980年,美國電器制造協(xié)會正式將其命名為可編程序控制器(Pogrammable Controller, PC),但由于容易與個人計算機(jī)(PersonalComputer, PC)相混淆,人們還是習(xí)慣地用PIC作為可編程序控制器的縮寫。
1987年,國際電工委員會(nternational Electrical Commite, LECc顧布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對PIC作了如下定義: "PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器,在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令,并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械生產(chǎn)過程,PIC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體,易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計?!?/span>
PLC的特點
PLC作為一種新型的工業(yè)控制裝置,之所以得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展有其自身的特點。
1,可靠性高,抗干擾能力強,它是PLC最突出的特點之一。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)、嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造,內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù),故具有很高的可靠性。此外,PLC帶有硬件故障自我檢測功能,出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中,還可以嵌入外圍器件的故障自診斷程序,使系統(tǒng)除PIC裝置外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。
2、硬件配套齊全,功能完善,適用性強
PLC發(fā)展到今天,已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品,并且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化,配備品種齊全的硬件裝置供用戶選用,用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置,組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線也很方便,一般用接線端子連接外部接線。具有較的帶負(fù)載能力,可直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器,也可用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場所。
由于科技提升,使得PLC的價格大幅度下跌,使得各種類型的PLC所采用的微處理器的性能普遍提高。為了進(jìn)一步提高PLC的處理速度,各制造廠商還紛紛研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片,使得PLC軟硬件功能發(fā)生了巨大變化。
PLC的應(yīng)用
目前, PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等行業(yè),其應(yīng)用情況大致可歸納為如下幾類。
1、開關(guān)量的邏輯控制
開關(guān)量邏輯控制是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用,它取代了傳統(tǒng)的繼電器電路,實現(xiàn)了邏輯控制、順序控制。它既可用于單臺設(shè)備的控制,也可用于多機(jī)群控及自動化流水線,如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。
2、模擬量控制
在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中,有許多連續(xù)變化的模擬量,如溫度、流量、液位、壓力和速度等。為了使可編程序控制器處理模擬量,必須實現(xiàn)模擬量(Analog)和數(shù)字量( Digital)之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換.PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊,使可編程序控制器用于模擬量控制。
3、運動控制
PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。
4、過程控制
過程控制一般是指對被控模擬量參數(shù)的閉環(huán)控制。
PLC通過模擬量的1/0模塊實現(xiàn)模擬量與數(shù)字量的A/D, D/A轉(zhuǎn)換,可實現(xiàn)對溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的PID控制。當(dāng)過程控制中某個變量出現(xiàn)偏差時, PID控制算法會計算出正確的輸出,使被控模擬量按照設(shè)計要求的控制規(guī)律變化恢復(fù)到設(shè)定值上。
5、數(shù)據(jù)處理
現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運算、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能,可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這此數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能傳送到其他的智能裝置,或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng),如無人控制的柔性制造系統(tǒng);也可用于過程控制系統(tǒng),如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。
6、通信及聯(lián)網(wǎng)
PLC通信主要包括PLC與計算機(jī)之間的通信, PLC間的通信及PLC與其他智能設(shè)備聞的通信。PLC與其他智能設(shè)備可以組成“集中管理、分散控制"的分布式控制系統(tǒng)。
PLC實質(zhì)上是一種以微處理器為核心的專門用于工業(yè)控制的計算機(jī),只不過它比一般的計算機(jī)具有更強的與工業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行信息交換的接口,以及直接適應(yīng)控制要求的編程語言。從硬件機(jī)構(gòu)上來看, PLC主要由中央處理單元(CPU)、存儲單元、輸入/輸出單元、電源及編程器等部分構(gòu)成。
中央處理單元是PLC的核心部分,是系統(tǒng)的控制中樞,起著總指揮的作用。在PLC中,CPU按系統(tǒng)程序賦予的功能,指揮PLC有條不紊地進(jìn)行工作,歸納起來主要有以下功能:
1)接收、存儲從編程器中輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)。
2)診斷電源、PLC內(nèi)部電路的工作故障和編程中的語法錯誤等。
3)通過輸入接口接收現(xiàn)場的狀態(tài)或數(shù)據(jù),并存人輸入映像寄存器或數(shù)據(jù)寄存器中。
4)從存儲器逐條讀取用戶程序,經(jīng)過解釋后執(zhí)行。
5)根據(jù)執(zhí)行的結(jié)果,更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出映像裔存器的內(nèi)容,通過輸出單元實現(xiàn)輸出控制。有些PLC還具有制表打印或數(shù)據(jù)通信等功能。
目前,小型PLC為單CPU系統(tǒng),而大中型PLC則大多為雙CPU系統(tǒng),甚至有些PLC中多達(dá)8個CPU。對于雙CPU系統(tǒng),一般一個為字處理器,采用8位或16位處理器;另一個為位處理器,采用由廠家設(shè)計制造的專用芯片。字處理器為主處理器,用于執(zhí)行編程器接口功能、監(jiān)視內(nèi)部定時器、監(jiān)視掃描時間、處理字節(jié)指令以及對系統(tǒng)總線和位處理器進(jìn)行控制等。位處理器為從處理器,主要用于處理位操作指令和實現(xiàn)PLC編程語言。
PLC是在繼電器順序控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的以微處理器為核心的通用自動控制裝置。
PLC以微處理器為基礎(chǔ),綜合了計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù),用面向控制過程、面向用戶的編程語言,提供簡單易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工業(yè)控制裝置。
PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、交通運輸、電力、工業(yè)生產(chǎn)等各個行業(yè),實際應(yīng)用主要有以下六種類型:
01 PLC用于開關(guān)量控制
PLC開關(guān)量控制取代了傳統(tǒng)的繼電器電路,所控制的入、出點數(shù),少的十幾點、幾十點,多的可到幾百、幾千,甚至幾萬點。通過聯(lián)網(wǎng),點數(shù)幾乎不受限制。
PLC所控制的邏輯問題可以是組合的、時序的、即時的、延時的、不需計數(shù)的、需要計數(shù)的、固定順序的、隨機(jī)工作的等,這是別的控制器無法比擬的。
PLC的硬件結(jié)構(gòu)是可變的,可用于單臺設(shè)備的控制、多機(jī)群控或自動化流水線等。它的軟件程序也是可編的,必要時可編寫多套或多組程序,按照需要調(diào)用。
02 PLC用于模擬量控制
PLC可通過模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換模塊(A/D、D/A轉(zhuǎn)換)來實現(xiàn)模擬量的控制,如溫度、壓力、流量、液位和速度等這些連續(xù)變化的模擬量。
在進(jìn)行模擬量控制的同時,也可以進(jìn)行開關(guān)量的控制。其他控制器是不具備的,控制實現(xiàn)也不如PLC方便。
A/D單元(模、數(shù)轉(zhuǎn)換),把外電路的模擬量,轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,然后送入PLC;
D/A單元(數(shù)、模轉(zhuǎn)換),把PLC的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量,再送給外電路;
A/D、D/A有單路、多路。中、大型PLC不僅可進(jìn)行數(shù)字的加、減、乘、除,還可開方、插值和浮點運算,有的還有PID指令,可對偏差制量進(jìn)行比例、微分、積分運算,進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。
03 PLC用于運動控制
PLC除了可以控制開關(guān)量、模擬量,還可以控制運動量。如機(jī)床部件的圓周運動或直線運動的控制(運動量也是以數(shù)字量表示)。
早期的PLC直接用開關(guān)量模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu),現(xiàn)在一般使用運動控制模塊,可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。
PLC可通過多種方式、多路接收計數(shù)脈沖,頻率可高達(dá)幾k到幾十k赫茲;
有的PLC還有脈沖輸出功能,脈沖頻率也可達(dá)幾十k;
這兩種功能,加上PLC有數(shù)據(jù)處理及運算能力,再配備相應(yīng)的傳感器(如旋轉(zhuǎn)編碼器)或脈沖伺服裝置,就可以依照數(shù)字控制技術(shù)的原理實現(xiàn)各種各樣的控制,如:實現(xiàn)點位控制、曲線插補、曲線運動等等。
04 PLC用于數(shù)據(jù)處理
隨著PLC技術(shù)的發(fā)展,數(shù)學(xué)運算(含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表及位操作等功能應(yīng)用于PLC,且PLC數(shù)據(jù)存儲區(qū)越來越大,可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。
PLC可以利用通信功能傳送到別的智能裝置(如計算機(jī)),再對這些數(shù)據(jù)作處理,或通過打印機(jī)將它們打印制表。
05 PLC用于信號監(jiān)控
PLC自檢信號很多,內(nèi)部器件也很多,可利用它進(jìn)行PLC自身工作的監(jiān)控,或?qū)刂茖ο筮M(jìn)行監(jiān)控。這樣可以減少系統(tǒng)的故障(出了故障也好查找),可提高累計平均無故障運行時間,降低故障修復(fù)時間,提高系統(tǒng)的可靠性。
06 PLC用于聯(lián)網(wǎng)、通訊
PLC聯(lián)網(wǎng)、通訊能力很強,可以與個人計算機(jī)連接、通訊,可用計算機(jī)編程及對PLC進(jìn)行控制的管理。并且不斷有新的聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)推出。
一臺計算機(jī)可以控制、管理多臺PLC,多的可達(dá)32臺。
一臺PLC可以和多臺計算機(jī)連接、通訊,以實現(xiàn)多臺設(shè)備對PLC控制系統(tǒng)的監(jiān)控;
PLC與PLC之間可相互通訊,可以一對一或多對多,多到幾十、幾百;
PLC可以和智能儀表、智能執(zhí)行裝置(如變頻器)等連接、通訊,可以形成遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。
PLC是當(dāng)今計算機(jī)集成制造系統(tǒng)及智能化工廠發(fā)展的需要。
PLC使工業(yè)控制從點、到線、再到面,使設(shè)備級的控制、生產(chǎn)線的控制、工廠管理層的控制連成一個整體,進(jìn)而可創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。
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PLC主要作用是什么?
很高興來回答這個問題,PLC全稱可編程邏輯控制器,在工業(yè)設(shè)備上相當(dāng)于人的大腦,根據(jù)輸入信號和編寫的程序,可以控制電磁閥,接觸器,中間繼電器,指示燈,蜂鳴器,數(shù)碼顯示管等等。
把以前復(fù)雜的邏輯接線移植到軟件的接線,比如用1只按鈕和3只中間繼電器控制單按鈕啟/停,要接很多電線,用PLC只要接1只按鈕,編一下程序就好了,節(jié)省了很多接線的活,而且硬件接線發(fā)生故障很難修理,用PLC就簡單方便了。如下圖
隨著科技的不斷發(fā)展,PLC輸入可以接模擬量信號,高速計數(shù)輸入等,可以和其他設(shè)備通過232,422,網(wǎng)線互相通訊,輸出也可以模擬量信號,高速脈沖輸出,PWM輸出,可以控制伺服放大器,多軸聯(lián)動等。
PLC現(xiàn)在價格也不貴,各種設(shè)備的電柜離不開PLC,說個笑話如果這臺設(shè)備的電控沒有PLC,那就顯得沒有檔次。
以上回答希望對樓主有所幫助,更多電方面的知識可以關(guān)注老卞制作,謝謝大家。
PLC(可編程控制器)其實就是一種能夠在復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定工作的“工業(yè)計算機(jī)”,它通過內(nèi)部的中央處理單元能夠處理來自外部的開關(guān)量信號、數(shù)字量信號、模擬量信號等,可謂是“神通廣大”。下面我們來聯(lián)聊PLC這種工控器件的作用吧!
要說PLC的作用不得不說它在工業(yè)控制領(lǐng)域中的作用。眾所周知,PLC誕生之初就是被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)線上的,經(jīng)過近五十年的發(fā)展,PLC在工控領(lǐng)域中扮演的角色也越來越重要。我們從工業(yè)上簡單的邏輯控制說起,凡是要經(jīng)過現(xiàn)代化改造的繼電控制線路都少不了用到PLC;那么在現(xiàn)代的工業(yè)集成控制系統(tǒng)中PLC也是其主要的核心控制器件之一,比如在柔性制造系統(tǒng)(FMS)中PLC就起到將接收到的各種外設(shè)信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換、計算并輸出然后控制各種負(fù)載的作用;隨著現(xiàn)代的PLC技術(shù)越來越完善,很多品牌的PLC都預(yù)留了各種通訊接口,可對PLC與PLC、PLC與外設(shè)(比如變頻器、觸摸屏等)之間進(jìn)行遠(yuǎn)距離通訊,為實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制提供了可能;另外在現(xiàn)代的智能制造中,工業(yè)機(jī)器人工作生產(chǎn)線上,工業(yè)機(jī)器人所要獲得的各種信息都要經(jīng)過PLC進(jìn)行處理并提供給工業(yè)機(jī)器人。由此可見,PLC不管是在簡單的邏輯控制中還是在現(xiàn)代的工業(yè)智能集成系統(tǒng)中PLC的作用都是不可撼動的!
PLC不僅在工業(yè)領(lǐng)域中有很大作用,在其它領(lǐng)域用的也很普遍,比如在各種高層建筑中的電梯控制電路中;指揮交通所用的交通燈控制電路中;生活中見到的音樂噴泉控制電路、廣告彩燈的控制等等都可見到PLC的應(yīng)用!
以上就是我對PLC應(yīng)用的一些看法,歡迎朋友們參與討論!敬請觀注電子及工控技術(shù)。
其實最根本就是代替之前的繼電器和邏輯陣列電路,對工業(yè)現(xiàn)場的各種自動化設(shè)備進(jìn)行控制。PLC的基本組成主要有中央處理器(CPU)、存儲器(RAM、ROM)、輸入輸出單元(I/O)、電源和編程器等幾部分。
PLC控制系統(tǒng)的等效電路可分為3部分,即輸入部分、輸出部分和內(nèi)部控制部分。
什么是PLC?它的作用是什么?
答:PLC是專門為工業(yè)環(huán)境下的數(shù)字化操作而設(shè)計的電子設(shè)備。它采用可編程存儲器,用于存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算的指令,并可通過數(shù)字或模擬輸入輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程??删幊炭刂破骷捌湎嚓P(guān)外圍設(shè)備的設(shè)計應(yīng)遵循易于與工業(yè)控制系統(tǒng)集成、功能易于擴(kuò)展的原則。"
一,可編程控制器(PLC編程)的特點
1.可靠性高,抗干擾能力強
高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù),采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝,內(nèi)部電路采用先進(jìn)的抗干擾技術(shù),可靠性高。PLC具有硬件故障自檢測功能,出現(xiàn)故障時能及時發(fā)出報警信息。在應(yīng)用軟件中,用戶還可以編寫外圍設(shè)備故障自診斷程序,使系統(tǒng)中除PLC以外的電路和設(shè)備也能得到故障自診斷保護(hù)。這樣整個系統(tǒng)可靠性高也就不足為奇了。
2.配套設(shè)施齊全,功能完善,適用性強
到目前為止,PLC已經(jīng)形成了大、中、小規(guī)模的系列產(chǎn)品。可用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合?,F(xiàn)代PLC除了具有邏輯處理功能外,還具有完善的數(shù)據(jù)運算能力,可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來,出現(xiàn)了大量的PLC功能單元,使得PLC滲透到位置控制、溫度控制、數(shù)控等各種工業(yè)控制中。隨著PLC通信能力的增強和人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展,使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。
3.易于學(xué)習(xí)和使用,深受工程師和技術(shù)人員的歡迎
PLC作為通用工業(yè)控制計算機(jī),是工礦企業(yè)的工業(yè)控制設(shè)備。其界面簡單,編程語言容易被工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號和表達(dá)方式與繼電器電路圖十分接近,只需少量的PLC切換邏輯控制指令即可方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。它為不熟悉電子電路、計算機(jī)原理和匯編語言的人使用計算機(jī)進(jìn)行工業(yè)控制打開了一扇方便的大門。
4.該系統(tǒng)設(shè)計和建設(shè)工作量小,維護(hù)方便,易于改造
PLC用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設(shè)備的外部接線,大大縮短了控制系統(tǒng)的設(shè)計和施工周期,使維護(hù)更加容易。更重要的是,通過改變程序,可以改變同一設(shè)備的生產(chǎn)工藝。這非常適合很多品種和小批量的生產(chǎn)場合。
5.體積小、重量輕、能耗低以超小型PLC為例,新生產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗只有幾瓦。由于體積小,易于安裝在機(jī)器內(nèi)部,是實現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。
二、可編程控制器(PLC編程)的應(yīng)用領(lǐng)域
目前,PLC已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、紡織、交通、環(huán)保、文化娛樂等行業(yè)。其用法可大致概括如下:
1.開關(guān)量邏輯控制
這是PLC最基礎(chǔ)、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。它取代了傳統(tǒng)的繼電器電路,實現(xiàn)邏輯控制和順序控制??捎糜趩卧O(shè)備控制、多機(jī)組控制和自動化生產(chǎn)線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍生產(chǎn)線等。
2.模擬控制
在工業(yè)生產(chǎn)過程中,有許多連續(xù)變化的量,如溫度、壓力、流量、液位和速度,這些都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量,必須實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換。PLC廠商都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊,使可編程控制器可以用于模擬控制。
3.運動控制
PLC可以用來控制圓周運動或直線運動。在控制機(jī)構(gòu)配置方面,早期直接用于開關(guān)量的I/O模塊與位置傳感器和執(zhí)行器相連,但現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。例如可以驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界各大PLC廠商的產(chǎn)品幾乎都具有運動控制功能,廣泛應(yīng)用于各種機(jī)器、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。
4.過程控制
過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。PLC作為工業(yè)控制計算機(jī),可以編制各種控制算法程序,完成閉環(huán)控制。在一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中,PID調(diào)節(jié)是一種廣泛使用的調(diào)節(jié)方法。大中型可編程序控制器有PID
答2:PLC=可編程邏輯控制器,是一種數(shù)字化操作的電子系統(tǒng),是專門為工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用而設(shè)計的。
它采用一種可編程存儲器,用于存儲程序,執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等面向用戶的指令,通過數(shù)字或模擬輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。是工業(yè)控制的核心部分。目前,PLC在國內(nèi)外鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、紡織、交通、環(huán)保、水處理、文化娛樂等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用,其用途大致可以概括如下。1.開關(guān)量的邏輯控制這是PLC最基本最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。它取代了傳統(tǒng)的繼電器電路,實現(xiàn)邏輯控制和順序控制??捎糜趩卧O(shè)備控制、多機(jī)組控制和自動化生產(chǎn)線。例如注射成型
2.模擬控制在工業(yè)生產(chǎn)過程中,有許多連續(xù)變化的量,如溫度、壓力、流量、液位和速度,這些都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量,必須實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換。PLC廠商都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊,這樣可編程控制器就可以用于模擬控制。
3.運動控制PLC可用于控制圓周運動或直線運動。在控制機(jī)構(gòu)配置方面,早期直接用于開關(guān)量的I/O模塊與位置傳感器和執(zhí)行器相連,但現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。例如可以驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界各大PLC廠商的產(chǎn)品幾乎都具有運動控制功能,廣泛應(yīng)用于各種機(jī)器、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。
4.過程控制過程控制是指對溫度、壓力、流量和其他模擬量的閉環(huán)控制。PLC作為工業(yè)控制計算機(jī),可以編制各種控制算法程序,完成閉環(huán)控制。在一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中,PID調(diào)節(jié)是一種廣泛使用的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊,目前很多小型PLC也有這個功能模塊。一般PID處理就是運行專門的PID子程序。過程控制廣泛應(yīng)用于冶金、化工、熱處理和鍋爐控制。
5.數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運算(包括矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算)、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位運算等功能。并能完成數(shù)據(jù)的收集、分析和處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值進(jìn)行比較,以完成某些控制操作,也可以通過使用通信功能傳輸?shù)狡渌悄茉O(shè)備,或者打印和列表。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng),如無人柔性制造系統(tǒng);它也可用于過程控制系統(tǒng),如造紙、冶金和食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。
6.通信和聯(lián)網(wǎng)PLC通信包括PLC之間的通信和PLC與其他智能設(shè)備之間的通信。隨著計算機(jī)控制的發(fā)展,工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速。所有PLC廠商都非常重視PLC的通信功能,并推出了自己的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新生產(chǎn)的PLC都有通訊接口,通訊非常方便。
答案3:plc是控制器,它的主要功能是按照你想要的控制步驟或要求來控制被控對象!其實沒用過PLC或者不太了解PLC的人很難解釋清楚!但是PLC也用于一些常見的事情,比如電梯控制,一些家庭的智能家居系統(tǒng),或者路口的紅綠燈,或者洗衣機(jī),或者音樂噴泉的控制。當(dāng)然,PLC也可以不用其他控制器。-
PLC由原來的繼電器控制電路演變而來。當(dāng)然它的性能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了原來的功能,但是它的編程方法和電路圖設(shè)計的思路是一樣的,所以對于有電路基礎(chǔ)的人來說入門編程相對簡單,這也是它廣泛使用的一大特點!
另一方面,如果買了計算器,所有功能都可以用PLC實現(xiàn)。PLC就像一臺非常強大的電腦,也有一個CPU。如果配合上位機(jī)的監(jiān)控軟件,可以對你想要控制的對象進(jìn)行監(jiān)控。這些受控對象通常是電機(jī)、風(fēng)扇、泵、燈、開關(guān)和閥門等。PLC還可以訪問按鈕開關(guān)、溫度、壓力等信號。
簡單來說,PLC的主要功能就是把你想實現(xiàn)自動控制的這些信號或設(shè)備有機(jī)的結(jié)合起來,讓這些信號和設(shè)備按照你的想法實現(xiàn)某種自動關(guān)聯(lián),比如自動開或自動關(guān)等。如果還有觸摸屏等顯示設(shè)備,可以更直觀的監(jiān)控設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)和參數(shù),比如室內(nèi)的溫度和濕度!
回答4:PLC是只執(zhí)行單個程序的工控機(jī)。
主要功能是通過更換外圍模塊形成新設(shè)備。通過模塊組合實現(xiàn)功能轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)快速開發(fā)和生產(chǎn)力形成,減少開發(fā)時間和各種測試風(fēng)險。
1968年提出,1969年出現(xiàn)。在工業(yè)大發(fā)展的時代,一方面是語言工程師的短缺,同時也需要一個能快速改變設(shè)備功能并在運行中維護(hù)的人。工程師不可能把燃燒器拿到現(xiàn)場直接處理,那次會議也沒有筆記本,只能把設(shè)備退回廠家處理。因此,需要一臺工人可以操作的工業(yè)計算機(jī)。當(dāng)時的燃燒程序需要紫外燈照射Eprom幾個小時。
現(xiàn)代PLC已經(jīng)升級到非常強大的水平,對操作人員的要求也有所提高。但現(xiàn)場修改以方便技術(shù)人員操作仍是主導(dǎo)模式。因此,PLC的主要功能是快速組合,方便操作和維護(hù)。
PLC的作用打個比方就是給每個生產(chǎn)設(shè)備加上一個大腦,那這個大腦是如何運作的呢?它又有哪些優(yōu)勢呢?它的發(fā)展前景如何呢?那我們來一一解答。
給設(shè)備加上"大腦“
傳統(tǒng)的制造設(shè)備,大多由一些列的繼電器和邏輯陣列電路組成的設(shè)備輸入輸出控制。PLC的引入,使得生產(chǎn)設(shè)備增加了CPU(中央處理器),存儲器,輸入輸出以及可編程控制器。因此,PLC的引入,為智能制造打下了基礎(chǔ)。
當(dāng)解決了生產(chǎn)設(shè)備的"大腦",就要開始利用起來這個大腦了。
1.為生產(chǎn)設(shè)備提供參數(shù)。由設(shè)計部門及工藝部提供各種條件要求下的參數(shù)需求,通過PLC設(shè)備接收,為機(jī)器下達(dá)執(zhí)行指令。
2.抓取生產(chǎn)設(shè)備的運行結(jié)果及狀態(tài)。收集生產(chǎn)設(shè)備的各個運行參數(shù)及最終結(jié)果,反饋給研發(fā)及設(shè)計部門,生產(chǎn)管理部門,通過大數(shù)據(jù)實時分析生產(chǎn)設(shè)備工作狀況,決定什么時候需要保養(yǎng),什么時候需要增加溶液濃度,什么時候需要調(diào)整溫濕度等。
當(dāng)解決了這兩個方面,我們也就實現(xiàn)了初步的智能制造。也是我們經(jīng)常聽到的叫做工業(yè)4.0 。隨著未來人工成本不斷提升,智能制造來代替大部分人工操作,實現(xiàn)質(zhì)與效的雙重提升,因此,在后面很長一段時間內(nèi),人工智能領(lǐng)域發(fā)展前景廣闊。
人工智能的實現(xiàn),很重要一點就是編程,包括PLC也需要編程。要學(xué)習(xí)編程,有一門語言是所有編程語言的基礎(chǔ)學(xué)科,就像數(shù)學(xué)是所有理工科的基礎(chǔ)學(xué)科一樣。這門語言就是C語言,只有學(xué)會了C語言,再學(xué)習(xí)應(yīng)用其他語言,入門非常順利,這里我也給大家推薦一本實用的C語言教程,希望大家能夠通過學(xué)習(xí)它舉一反三,獲取進(jìn)一步的提升空間。
PLC是只執(zhí)行單一程序的工業(yè)電腦。
主要作用是通過改變外圍模塊組成新的設(shè)備。通過模塊組合的方式實現(xiàn)功能變換,實現(xiàn)快速開發(fā)和形成生產(chǎn)力,減少開發(fā)的時間和各類測試風(fēng)險。
上世紀(jì)1968年提出,69年出現(xiàn)。在工業(yè)大發(fā)展時代,一方面語言工程師不足,同時又需要有人能在現(xiàn)場快速改變設(shè)備功能與運行中的維護(hù)。不可能全靠工程師拿著燒寫器到現(xiàn)場直接處理,那會也沒有筆記本,只能將設(shè)備返回廠家處理,所以提出需要一種能讓工人操作的工業(yè)電腦。當(dāng)時燒程序需要紫外燈照射Eprom幾個小時。
現(xiàn)代PLC早已升級到了非常強大的程度,對操作者要求也有所提高,但現(xiàn)場修改,便于技工操作還是主導(dǎo)模式。
所以PLC主要作用就是快速組合,方便操作,便于維護(hù)。
深度理解PLC的工作原理(How PLC works)
工控的小伙伴應(yīng)該都知道PLC是以循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作的。但是如果要細(xì)問幾個問題,估計并不是所有的人都能答上來。比如:循環(huán)掃描都有哪些步驟?循環(huán)掃描的過程中,數(shù)字量和模擬量都要進(jìn)入緩存區(qū)嗎?PLC的程序結(jié)構(gòu)是怎樣的呢?今天這篇文章,我們就來深入討論下PLC的工作原理并回答這幾個問題。
在討論PLC的工作原理之前,我們先來看看PLC的程序結(jié)構(gòu)。
PLC的CPU中有兩類程序:一類是操作系統(tǒng),它由PLC的廠家設(shè)計并在出廠前固化到CPU中;另一類是用戶程序,它是由編程人員根據(jù)實際需要設(shè)計的、完成特定功能的程序;
操作系統(tǒng)預(yù)留一些接口(Interface)給用戶程序。通過這些接口,操作系統(tǒng)可以控制用戶程序的執(zhí)行。一般有兩種接口:主程序接口和中斷程序接口。
主程序接口是正常情況下用戶程序運行的起點。PLC的這種設(shè)計思想與計算機(jī)編程是一樣的。我們知道,在C語言的編程中,程序的運行起始于Main函數(shù)。在Main函數(shù)中,按照從上到下的順序依次執(zhí)行代碼。Main函數(shù)是操作系統(tǒng)執(zhí)行用戶程序的接口。
在西門子S7-300/400系列PLC中,程序的運行起始于組織塊OB1。OB1就相當(dāng)于C語言的Main函數(shù);在S7-200 smart中,更是直接把OB1稱為Main塊。
如果程序比較復(fù)雜,還可以把一些常用的功能設(shè)計成模塊,以便重復(fù)利用。這些小的模塊稱為子程序。
子程序存在于主程序中,操作系統(tǒng)通過調(diào)用主程序,就能讓子程序也得到運行。在S7-300/400中,子程序包括FB和FC。
除了主程序接口,PLC還提供中斷程序的接口。比如S7-300/400系列PLC的組織塊OB35(循環(huán)中斷)、OB40(硬件中斷)、OB82(診斷中斷)、OB122(IO訪問故障中斷)等等。中斷程序接口中的程序,稱為“中斷處理程序”,中斷處理程序由用戶自己編寫。
PLC在運行的過程中如果檢測到中斷請求,操作系統(tǒng)會暫停當(dāng)前用戶程序的執(zhí)行,轉(zhuǎn)而去尋找中斷程序的接口,以執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序。以S7-300/400為例:當(dāng)PLC檢測到外圍IO訪問出現(xiàn)故障時,會調(diào)用OB122來進(jìn)行處理。如果此時程序中沒有添加OB122,CPU將會停機(jī);如果添加了OB122但是沒有寫任何代碼(沒有中斷處理程序),CPU將會繼續(xù)運行,但是SF燈會亮起,以提示系統(tǒng)存在故障。
中斷的執(zhí)行是有優(yōu)先級的,優(yōu)先級高的中斷會被優(yōu)先響應(yīng);中斷也可以嵌套,這也意味著高優(yōu)先級的中斷會打斷低優(yōu)先級的中斷;
從上面描述的主程序接口及中斷程序接口,我們可以看出:操作系統(tǒng)是PLC的大管家,是它控制著用戶程序的執(zhí)行及中斷的響應(yīng)。
其實,PLC的操作系統(tǒng)在執(zhí)行用戶程序之前,還要做一些其它工作,如下圖:
PLC的循環(huán)掃描
PLC在冷啟動或熱啟動后,會執(zhí)行啟動掃描。在這個步驟中,可以對一些變量進(jìn)行初始化。啟動掃描僅在每次啟動后執(zhí)行一次,在S7-300/400系列PLC中,OB100(暖啟動)、OB101(熱啟動)和OB102(冷啟動)是用于啟動掃描的組織塊。
啟動掃描完成后,PLC進(jìn)入循環(huán)掃描的階段。首先進(jìn)行內(nèi)部檢查,然后將外部的數(shù)字量輸入讀到CPU的輸入緩存區(qū)(input image)。這里要注意,僅讀取數(shù)字量輸入信號,不包括模擬量輸入信號。當(dāng)數(shù)字量輸入信號的狀態(tài)讀取到輸入緩存區(qū)后,便開始執(zhí)行用戶程序。
在用戶程序執(zhí)行的過程中,如果需要數(shù)字量輸入信號,CPU將會從輸入緩存區(qū)中讀取,而不是到外部設(shè)備去獲取信號。但是,如果需要模擬量輸入信號,將會直接到外部模擬量傳感器進(jìn)行讀取。
將數(shù)字量輸入信號讀取到輸入緩存區(qū)中有以下幾個好處:
00001. 在當(dāng)前的掃描周期中,信號的值被固定。外部的信號抖動不會干擾程序的執(zhí)行結(jié)果;
00002. 輸入緩存區(qū)讀取的速度比直接讀取外部信號值要快的多,有利于程序的快速執(zhí)行;
00003. 外部的數(shù)字量輸入信號只能以“位(bit)”的方式進(jìn)行訪問,但是當(dāng)信號讀取到輸入緩存區(qū)后,可以“位(bit)”、“字節(jié)(byte)”、“字(word)”和“雙字(double word)”等方式進(jìn)行訪問,程序的編寫更加靈活;
對于數(shù)字量輸出信號,用戶程序執(zhí)行的結(jié)果被存放在輸出緩存區(qū)(output image)中。當(dāng)用戶程序執(zhí)行完成后,操作系統(tǒng)將存放在輸出緩存區(qū)的運算結(jié)果,刷新到數(shù)字量的輸出模塊中。
對于模擬量的輸出,不存放到輸出緩存區(qū),而是會在程序執(zhí)行的過程中直接將結(jié)果輸出到外圍設(shè)備中。