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1plc的定义plc称为可编程序控制器,它是按照成熟而有效的继电器控制概念和设计思想,利用不断发展的新技术、新电子器件,逐步形成了具有特色的各种系列产品,是一种数字运算操作的**电子计算机。它是将逻辑运算,顺序控制,时序和计数以及算术运算等控制程序,用一串指令的形式存放到存储器中,然后根据存储的控制内容,经过模拟,数字等输入输出部件,对生产设备和生产过程进行控制的装置。
2.2plc的发展历程1969年dec公司按照gm(美国通用汽车公司)的要求研制了世界上**台plc并且在gm公司得到成功的应用。此后公司使plc商品化。plc是专门设计出来用于同继电器产品竞争并逐步取代了传统的继电器。plc作为一种工业**计算机,经历了以下几个发展的历程。
1969-1972为**阶段,是plc的初期阶段,在该阶段的各厂家的plc差别很大、没有统一的硬件和软件标准、功能简单、**性强,硬件主要以分离元件为主,体积较大、性能较差、可靠性不高。
1972-为*二阶段,在该阶段plc逐步演化为一种**的工业计算机,可靠性大大提高,成本大幅度降低,面向过程的梯形图和语句表语言面世,系统逐步向标准化过渡,这些都为plc的普及奠定了基础。
1981-至今,iec正式发表了plc的标准,各厂家的plc都向规范化发展。梯形图、语句表、sfc语言已经成熟,同时还有和高级编程语言的接口,其存储能力、运算速度、对模拟量的处理功能已经大大加强,现在的大中型plc已经具有以前dcs所“特有”的经典pid算法、斜坡函数、自适应算法、模糊控制等算法。
2.3 plc特点和功能
(1)plc的主要特点。plc的特点是:工作可靠、运行速度快、积木式结构、组合灵活、良好的兼容性、程序编制及生成简单、丰富、网络功能强。
(2)plc的主要功能。plc系统能很好的完成工业实时顺序控制、条件控制、记数控制、步进控制等功能;能够完成模/数(a/d)、数/模(d/a)转换、数据处理、通讯联网、实时监控等功能。
多年的实践表明,plc耐用、可靠,是专为工厂设计的,具有根据工作环境要求加固的元件,实时扫描实践及故障诊断功能,故障排除简便,深得用户偏爱。
plc如此可靠的原因是一个可执行继电器逻辑、顺序功能图、功能块、结构文本、命令目录或其组合的实时核心或操作系统。若出现故障,其内置安全装置能保持机械受损,且能保持有序、有预见的顺序。
2.4 plc的发展趋势
有较快的逻辑运算和较强的逻辑控制、顺序控制能力,在离散控制中有**的可靠性,方便简单易学的编程方法,使其在以离散为主的工业自动化领域中有无可争议的**地位。
**工业计算机控制领域,围绕开放与再开放过程控制系统、开放式过程控制软件、开放性数据通信协议,已经发生巨大变革,几乎到处都有plc,但这种趋势也许不会继续发展下去。随着软plc(softplc)控制组态软件技术的诞生与进一步完善和发展,安装有softplc组态软件和基于工业pc控制系统的市场份额正在逐步得到增长,这些事实使传统plc供应商在思想上已经发生了戏剧性的变化,他们必须面对现实,在传统plc的技术发展与提高方面做出更加开放的高姿态。对于控制软件来讲,这是plc控制器的核心,plc供应商正在向工业用户提供开放式的编程组态工具软件,而且对于工业用户表现得非常积极。此外,开放式通信网络技术也得到了突破,其结果是将plc融入更加开放的工业控制行业。
(6)过程控制和管理功能。随着plc、dcs和ipc(工业现场控制用计算机)之间的竞争逐步加强,各plc厂家正在逐步将传统dcs所特有的过程控制功能逐步移植到plc中,使其在过程控制领域能够与dcs进行竞争,这方面plc已经取得了很大的成果。为了满足生产管理的需要,各plc厂家也在其软件开发上增加了管理软件,通过与其plc 的实时通讯采集现场数据
并通过相应的软件完成生产管理所需要的管理功能。
滤波电路用以消除输入触头的抖动,光电耦合电路可防止现场的强电干扰进入PLC。由于输入电信号与PLC内部电路之间采用光信号耦合,所以两者在电气上完全隔离,使输入接口具有抗干扰能力。现场的输入信号通过光电耦合后转换为5V的TTL送入输入数据寄存器,再经数据总线传送给CPU。
2)输出接口
输出接口电路向被控对象的各种执行元件输出控制信号。常用执行元件有接触器、电磁阀、调节阀(模拟量)、调速装置(模拟量)、指示灯、数字显示装置和报警装置等。输出接口电路一般由微电脑输出接口电路和功率放大电路组成,与输入接口电路类似,内部电路与输出接口电路之间采用光电耦合器进行抗干扰电隔离。
微电脑输出接口电路一般由输出数据寄存器、选通电路和中断请求逻辑电路集成在芯片上,CPU通过数据总线将输出信号送到输出数据寄存器中,功率放大电路是为了适应工业控制要求,将微电脑的输出信号放大。
3)其它接口
若主机单元的I/O数量不够用,可通过I/O扩展接口电缆与I/O扩展单元(不带CPU)相接进行扩充。 PLC还常配置连接各种外围设备的接口,可通过电缆实现串行通信、EPROM写入等功能。
4. 编程器
编程器作用是将用户编写的程序下载至PLC的用户程序存储器,并利用编程器检查、修改和调试用户程序,监视用户程序的执行过程,显示PLC状态、内部器件及系统的参数等。
编程器有简易编程器和图形编程器两种。简易编程器体积小,携带方便,但只能用语句形式进行联机编程,适合小型PLC的编程及现场调试。图形编程器既可用语句形式编程,又可用梯形图编程,同时还能进行脱机编程。
目前PLC制造厂家大都开发了计算机辅助PLC编程支持软件,当个人计算机安装了PLC编程支持软件后,可用作图形编程器,进行用户程序的编辑、修改,并通过个人计算机和PLC之间的通信接口实现用户程序的双向传送、监控PLC运行状态等。
5. 电源
PLC的电源将外部供给的交流电转换成供CPU、存储器等所需的直流电,是整个PLC的能源供给中心。PLC大都采用高质量的工作稳定性好、抗干扰能力强的开关稳压电源,许多PLC电源还可向外部提供直流24V稳压电源,用于向输入接口上的接入电气元件供电,从而简化外围配置。
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