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plc是什么东西(PLC的组成及特点)

100次浏览     发布时间:2024-10-28 08:16:36    

一、理论知识

1、认识PLC

⑴ 什么是PLC? :

PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。

图1

其中系列名称:如0、2、0S、1S、ON、1N、2N、2NC等

单元类型: M──基本单元 E──输入输出混合扩展单元

Ex──扩展输入模块 EY──扩展输出模块

输出方式:

R──继电器输出 S──晶闸管输出

T──晶体管输出

特殊品种:

D──DC电源,DC输出 A──AC电源,AC(AC100~120V)输入或AC输出模块

H──大电流输出扩展模块 V──立式端子排的扩展模块

C──接插口输入输出方式 F──输入滤波时间常数为1ms的扩展模块

如果特殊品种一项无符号,为AC电源、DC输入、横式端子排、标准输出。

例如FX2N-48MR-D表示FX2N系列,48个I/O点基本单元,继电器输出,使用直流电源,24V直流输出型。

⑵ PLC的外部结构:

FX2N基本单元各部分说明:

图2

⑵ PLC的内部结构☞:

PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块、电源和编程器(或编程软件)组成,CPU模块通过输入模块将外部控制现场的控制信号读入CPU模块的存储器中,经过用户程序处理后,再将控制信号通过输出模块来控制外部控制现场的执行机构。如图1-4是PLC控制系统的示意图。

图3

◆中央处理单元 ( CPU ) 模块

PLC的CPU模块由CPU芯片和存储器组成。

CPU是PLC的核心部件,整个PLC的工作过程都是在CPU的统一指挥和协调下进行的,它包括微处理器和控制接口电路。

微处理器是可编程序控制器的运算控制中心,由它实现逻辑运算、数学运算,协调控制系统内部各部分的工作。它的运行是按照系统程序所赋予的任务进行的。主要任务有:

• 控制接收与存储来自编程器的用户程序和数据。

• 进行自诊断(电源、 PLC 内部电路、语法错误)。

• 执行用户程序

• 用扫描的方式接收现场输入信号的状态或数据(开关量 / 模拟量),并存入输入映像寄存器或数据存储器中。

• 执行用户程序时,从存储器逐条读取指令,经过命令解释后按指令规定的任务进行数据传递、逻辑运算或算术运算等;

• 根据运算结果,更新有关标志位的状态和输出映像寄存器的内容,再经由输出部件实现输出控制、制表打印或数据通讯等功能。

控制接口电路是微处理器与主机内部其他单元进行联系的部件(实现信息交换、时序配合),它主要有数据缓冲、单元选择、信号匹配、中断管理等功能。

◆存储器

(RAM) 随机存取存储器:可读可写,没有断电保持功能。

(ROM)只读存储器:只读,不能写。

(EPROM)可擦除可编程序的只读存储器:非易失性.用紫外线照射芯片上的透镜窗口,可以擦除已写入的内容,写入新内容。

(EPPROM)可电擦除:的[p1] 它是非易失的,间有ROM的非易失性和RAM的随机存取的优点.但价格比较高。

◆开关量输入/输出接口

PLC与工业过程相连接的接口即为I/O接口,I/O接口有两个要求:一是接口有良好的抗干扰能力,二是接口能满足工业现场各类信号的匹配要求,所以接口电路一般都包含光电隔离电路和RC滤波电路。

① 开关量输入接口

开关量输入电路的作用是将现场的开关量信号变成PLC内部处理的标准信号。开关量输入电路可分为三类:直流输入接口,交流输入接口,交直流输入接口。

图4

图5

② 开关量输出接口

开关量输出电路的作用是将PLC的输出信号传送到用户输出设备(负载),开关量输出电路可分为三类:直流输出接口,交流输出接口,交直流输出接口。按输出开关器件的种类不同,开关量输出电路也可分为三类:晶体管输出型,继电器输出型,双向晶闸管输出型。

1)直流输出接口(晶体管型)

图6

图7

⑵ PLC的控制系统

① 接线程序控制系统

在传统的继电器和电子逻辑控制系统中,完成控制任务的逻辑控制部分是将继电器、接触器、电子元件等用导线连接起来的。这种控制系统称为接线程序控制系统,逻辑程序就在导线连接中,所以也称为接线程序,如图1-11所示。在接线程序控制系统中,控制功能的更改必须通过改变导线的连接才能实现。

图8

② 存储程序控制系统

所谓存储程序控制,就是将控制逻辑以程序语言的形式存放在存储器中,通过执行存储器中的程序实现系统的控制要求。在存储程序控制系统中,控制功能的更改只需改变程序而不必改变导线的连接就能实现。可编程控制系统就是存储程序控制系统,如图1-12所示。它由输入设备、可编程序控制器内部控制电路、输出设备三部分组成。

图9

⑵ PLC的特点☞:

① 高可靠性

② 编程简单,使用方便

可采用梯形图编程方式,与实际继电器控制电路非常接近,一般电气工作者很容易接受。

③ 环境要求低

适用于恶劣的工业环境。

④ 体积小,重量轻

⑤ 扩充方便,组合灵活


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