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      plc基礎知識點總結_pLC基礎知識

      Plc是為工業環境APP應用而設計的數字操作電子設備。 可編程存儲器可用于存儲執行邏輯、順序、計時、計數和算術運算的指令,并通過數字或模擬輸入/輸出控制各種類型的機器或生產過程。 PLC及其相關外圍設備的設計應遵循易于與工業控制系統集成、便于功能擴展的原則。

      一.可編程控制器的起源

      可編程控制器是計算機家族的一員,是為工業控制APP應用而設計和制造的。 早期的可編程控制器稱為可編程邏輯控制器(PLC ),主要用于代替繼電器實現邏輯控制。 隨著技術的發展,這種器件的功能已經大大超出了邏輯控制的范圍,所以今天這種器件被稱為可編程控制器,簡稱PC。 但是,為了避免與計算機縮寫混淆,可編程控制器簡稱為PLC。

      20世紀60年代,汽車生產線的自動控制系統基本由繼電控制裝置組成。 當時的汽車改造直接關系到繼電器控制裝置的重新設計和安裝。 隨著生產的發展,汽車更新周期越來越短,繼電控制裝置需要頻繁地重新設計和安裝,非常費時、費力、費材,進而阻礙了更新周期的縮短。 為了改變這種狀況,1969年美國通用汽車公司公開招標,要求新的控制裝置代替繼電器控制裝置,提出了10個投標指標:

      1 .編程方便,程序可現場修改

      2 .維護方便,模塊化結構

      3 .可靠性高于繼電器控制裝置

      4 .體積小于繼電器控制裝置

      5 .數據可以直接發送到管理計算機

      6 .成本可與繼電器控制裝置競爭;

      7 .輸入可以是交流115伏;

      8 .輸出交流115伏,大于2A,可直接驅動電磁閥、接觸器等。

      9 .擴展時,原系統只需稍加改動;

      10 .用戶程序的存儲容量至少可以擴展到4K。

      1969年,美國數字設備公司(DEC )開發了第一臺PLC,并在美國通用汽車的自動裝配線上成功進行了測試。 這種新型工業控制裝置具有簡單易懂、易操作、可靠性高、通用性強、體積小、壽命長等特點。 在美國其他工業領域迅速推廣應用。 至1971年已應用于食品、飲料、冶金、造紙等行業。

      這種新型工業控制裝置的出現也受到世界其他國家的高度重視。 1971年日本從美國引進了這項新技術,很快開發了日本第一臺PLC。 1973年,西歐各國也開發了第一臺PLC。 中國于1974年開始發展它。 工業應用始于1977年。

      二.可編程邏輯控制器的定義

      PLC問世以來,時間不長,但發展很快。 為了規范其生產和開發,經過4年的研究,NEMA (全國電氣制造商協會)于1984年首次正式命名為PC )可編程控制器),PC的定義如下:

      “PC是使用可編程存儲器存儲指令的數字電子設備。 執行邏輯、序列、定時、計數、計算等功能,用于通過數字或類似的輸入輸出模塊控制各種設備和工序。 執行PC功能的數字計算機也被視為PC,但不包括滾筒等機械順序控制器。 ”

      此后,國際電工委員會(IEC )發表了PLC標準的第一稿和第二稿,1987年2月通過了PLC標準的定義:

      “可編程控制器是用于數字操作的電子系統,專門針對工業環境而設計。 使用可編程存儲器在內部存儲程序,執行邏輯運算、順序控制、定時、計數、算術運算等面向用戶的指令,通過數字或模擬的輸入輸出控制各種類型的機器和生產流程。 可編程控制器和相關外圍設備基于易于與工業控制系統集成、便于功能擴展的原則進行設計。 ”

      總之,可編程控制器是為工業APP而設計和制造的計算機。 輸入輸出接口豐富,驅動能力強。 但是,可編程控制器產品不針對特定的工業APP應用。 在實際的APP應用中,其硬件需要根據實際需要進行選擇和配置,其軟件需要根據控制要求進行設計和編制。

      三、可編程控制器的發展階段

      雖然PLC已經很久沒有出現了,但是隨著微處理器的出現、大規模和超大規模集成電路技術的飛速發展以及數據通信技術的進步,PLC也得到迅速的發展,其發展過程大致可以分為三個階段:

      1 .早期PLC(60年代末-70年代中期) )。

      早期的PLC一般稱為可編程邏輯控制器。 此時,PLC只是繼電器控制裝置的一定程度的替代品,其主要功能只是執行繼電器完成的順序控制和時序。 在硬件上以準計算機的形式出現,在輸入輸出接口電路上進行了改進以滿足工業控制領域的要求。 器件中的器件主要采用分立元件和中小型集成電路,存儲器采用核心存儲器。 另外,為了提高抗干擾能力采取了一些措施。 在軟件編程中,采用了許多電氣工程師和技術人員熟悉的梯形圖。 因此,初始可編程控制器的性能優于繼電控制裝置,具有簡單、易安裝、體積小、功耗低、故障指示、可復用等優點。 其中,梯形圖作為PLC特有的編程語言,一直沿用至今。 (初學者可以結合plc視頻教程進行學習)

      2 .中期PLC(70年代中期-80年代中期) )。

      20世紀70年代,微處理器的出現給可編程控制器帶來了巨大的變化。 美國、日本、德國等一些廠家已經開始使用微處理器作為PLC的中央處理器(CPU )。

        這樣就大大增強了PLC的功能。在軟件方面,除了保持其原有的邏輯運算、定時計數等功能外,還增加了算術運算、數據處理與傳輸、通信與自診斷等功能。硬件方面,除了保留其原有的開關模塊外,還增加了模擬模塊、遠程I/O模塊和各種特殊功能模塊。它還擴展了內存的容量,增加了各種邏輯線圈的數量,并提供了一定數量的數據寄存器,擴大了PLC的應用范圍。

        3.最近的PLC(從80年代中期至今)

        20世紀80年代中后期,由于超大規模集成電路技術的快速發展,微處理器的市場價格急劇下降,使得各類PLC使用的微處理器檔次普遍提高。而且,為了進一步提高PLC的處理速度,各個廠商也開發了專門的邏輯處理芯片。因此,可編程控制器的軟硬件功能發生了很大的變化。

        四.可編程控制器應用中應注意的問題

        可編程控制器是一種用于工業生產自動控制的設備。一般可以直接在工業環境中使用,不需要采取任何措施。但盡管如上所述可靠性高,抗干擾能力強,但當生產環境過于惡劣,電磁干擾特別強,或安裝使用不當時,可能會造成程序錯誤或操作錯誤,導致輸入錯誤、輸出錯誤,從而導致設備失控、誤操作,無法保證PLC的正常運行。要提高PLC控制系統的可靠性,一方面要求PLC廠商提高設備的抗干擾能力;另一方面要注意設計、安裝、使用和維護,多方配合才能完美解決問題,有效提升系統的抗干擾性能。因此,在使用中應注意以下問題:

        1.作業環境

        (1)溫度

        PLC要求環境溫度為0 ~ 55℃。安裝時不要放在發熱量大的部件下面,周圍通風散熱的空間要足夠大。

        (2)濕度

        為了保證PLC的絕緣性能,空氣的相對濕度應小于85%(不結露)。

        (3)振動

        PLC遠離強振源,防止振動頻率為10~55Hz的頻繁或連續振動。當使用環境不可避免地發生振動時,必須采取減震措施,如使用減震膠。

        (4)空氣

        避免腐蝕性和易燃氣體,如氯化氫和硫化氫。對于空氣中粉塵或腐蝕性氣體較多的環境,可將PLC安裝在密封良好的控制室或控制柜內。

        (5)電源

        對PLC電源線造成的干擾有一定的抵抗力。在可靠性要求高或電源干擾特別嚴重的環境中,可以安裝帶屏蔽層的隔離變壓器,以減少設備與地面之間的干擾。一般情況下,PLC的輸入端有DC 24V輸出。當輸入端采用外部DC電源時,應選擇DC穩壓電源。因為普通的整流濾波電源,由于紋波的影響,PLC很容易收到錯誤信息。本文來源:www.jcpeixun.com。

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