1、PLC控制電磁閥,原理就是,plc的開關量輸出模塊,連接到電磁閥的線圈端。當該模塊的相對應點,有電壓輸出,電磁閥線圈得電,觸點吸合。無電壓輸出,線圈失電,觸點斷開。
2、PLC控制調節閥,原理就是:PLC的模擬量輸出模塊,連接到調節閥的控制器。當輸出不同程度的電流或者脈衝信號時,控制器會根椐接收來的信號,來控制閥門的開度,以達到模擬控制的目的。至於控制開度,如何確定,一般來說,有一個負反饋信號,以及輸入信號疊加,共同決定。當然,也可以用開環控制的方法來實現,只不過,精度沒有負反饋來的準確而己。
擴展資料
PLC系統
PLC控制系統,Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器,專為工業生產設計的一種數字運算操作的電子裝置,它採用一類可編程的存儲器,用於其內部存儲程序,執行邏輯運算,順序控制,定時,計數與算術操作等面向用戶的指令,並通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。是工業控制的核心部分。
自二十世紀六十年代美國推出可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)取代傳統繼電器控制裝置以來,PLC得到了快速發展,在世界各地得到了廣泛應用。同時,PLC的功能也不斷完善。隨著計算機技術、信號處理技術、控制技術、網絡技術的不斷發展和用戶需求的不斷提高,PLC在開關量處理的基礎上增加了模擬量處理和運動控制等功能。今天的PLC不再侷限於邏輯控制,在運動控制、過程控制等領域也發揮著十分重要的作用。
基本介紹
定義
它是一種即時系統,有別於個人電腦。傳統式以繼電器為主的電機控制系統中, 每當變更設計時,整個系統幾乎都要重新制作, 不但費時又費力;同時由於繼電器還有接點接觸不良、磨損、體積大之缺點, 因此造成成本升高、可靠性低、不易檢修等問題.為了改善這些缺點,美國DEC在1969年首度發表:可編程式控制器(Programmable Controller).
程式控制器在發表初期被稱為(Programmable Logic -Controller)簡稱PLC, 最先的目的是取代繼電器,從而執行繼電器邏輯及其他計時或計數等功能的順序控制為主, 所以也稱順序控制器,其結構也像一部微電腦,所以也可稱為微電腦可程式控制器(MCPC)。
直到1976年,美國電機製造協會正式給予命名為Programmable Controller, 即可程式控制器,簡稱PC,由於目前個人電腦(Personal Computer)極為普遍, 加上常與可程式控制器配合使用,為了區分兩者, 所以一般都稱可程式控制器為PLC 以加以分別。
目前市面上之PLC控制器種類繁多,依照製造廠商及適用場所的不同而有所差異, 但是每種廠牌可依機組複雜度分為大、中、小型;而一般工廠及學校通常使用小型PLC, 其中以日系F系列及中國A系列PLC較受華人愛用。
PLC控制器的發展歷程
作為離散控制的首選產品,PLC在二十世紀八十年代至九十年代得到了迅速發展,世界範圍內的PLC控制器年增長率保持為20%~30%。隨著工廠自動化程度的不斷提高和PLC控制器市場容量基數的不斷擴大,近年來PLC在工業發達國家的增長速度放緩。但是,在中國等發展中國家PLC的增長十分迅速。綜合相關資料,2004年全球PLC的銷售收入為100億美元左右,在自動化領域占據著十分重要的位置。
PLC控制器是由模仿原繼電器控制原理發展起來的,二十世紀七十年代的PLC控制器只有開關量邏輯控制,首先應用的是汽車製造行業。它以存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和運算等操作的指令;並通過數字輸入和輸出操作,來控制各類機械或生產過程。用戶編制的控制程序表達了生產過程的工藝要求,並事先存入PLC控制器的用戶程序存儲器中。運行時按存儲程序的內容逐條執行,以完成工藝流程要求的操作。
PLC控制器的CPU內有指示程序步存儲地址的程序計數器,在程序運行過程中,每執行一步該計數器自動加1,程序從起始步(步序號為零)起依次執行到最終步(通常為END指令),然後再返回起始步循環運算。PLC控制器每完成一次循環操作所需的時間稱為一個掃描週期。不同型號的PLC控制器,循環掃描週期在1微秒到幾十微秒之間。
PLC用梯形圖編程,在解算邏輯方面,表現出快速的優點,在微秒量級,解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當成開關量來處理,16位(也有32位的)為一個模擬量。大型PLC控制器使用另外一個CPU來完成模擬量的運算。把計算結果送給PLC的控制器。
相同I/O點數的系統,用PLC控制器比用DCS,其成本要低一些(大約能省40%左右)。PLC沒有專用操作站,它用的軟件和硬件都是通用的,所以維護成本比DCS要低很多。一個PLC的控制器,可以接收幾千個I/O點(最多可達8000多個I/O)。如果被控對象主要是設備連鎖、回路很少,採用PLC較為合適。PLC由於採用通用監控軟件,在設計企業的管理信息系統方面,要容易一些。
近10年來,隨著PLC控制器價格的不斷降低和用戶需求的不斷擴大,越來越多的中小設備開始採用PLC控制器進行控制,PLC控制器在中國的應用增長十分迅速。隨著中國經濟的高速發展和基礎自動化水平的不斷提高,今後一段時期內PLC控制器在中國仍將保持高速增長勢頭。
通用PLC控制器應用於專用設備時可以認為它就是一個嵌入式控制器,但PLC控制器相對一般嵌入式控制器而言具有更高的可靠性和更好的穩定性。實際工作中碰到的一些用戶原來採用嵌入式控制器,現在正逐步用通用PLC控制器或定製PLC取代嵌入式控制器。
基本結構
PLC控制器實質是一種專用於工業控制的計算機,其硬件結構基本上與微型計算機相同。
中央處理單元
中央處理單元(CPU)是PLC控制器的控制中樞。它按照PLC控制器系統程序賦予的功能接收並存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據;檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態,並能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC控制器投入運行時,首先它以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態和數據,並分別存入I/O映象區,然後從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序,經過命令解釋後按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區或數據寄存器內。
等所有的用戶程序執行完畢之後,最後將I/O映象區的各輸出狀態或輸出寄存器內的數據傳送到相應的輸出裝置,如此循環運行,直到停止運行。
為了進一步提高PLC控制器的可靠性,近年來對大型PLC還採用雙CPU構成冗餘系統,或採用三CPU的表決式系統。這樣,即使某個CPU出現故障,整個系統仍能正常運行。
存儲器
存放系統軟件的存儲器稱為系統程序存儲器。
存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。
電源
PLC控制器的電源在整個系統中起著十分重要得作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統是無法正常工作的,因此PLC的製造商對電源的設計和製造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)範圍內,可以不采取其它措施而將PLC控制器直接連接到交流電網上去。
程式輸入裝置
負責提供操作者輸入、修改、監視程式用作的功能
輸入\輸出回路
負責接收外部輸入元件信號和負責接收外部輸出元件信號。
工作原理
掃描技術
當PLC控制器投入運行後,其工作過程一般分為三個階段,即輸入採樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描週期。在整個運行期間,PLC控制器的CPU以一定的掃描速度重複執行上述三個階段。
輸入採樣階段
在輸入採樣階段,PLC控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和數據,並將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入採樣結束後,轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中,即使輸入狀態和數據發生變化,I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。因此,如果輸入是脈衝信號,則該脈衝信號的寬度必須大於一個掃描週期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。
用戶程序執行階段
在用戶程序執行階段,PLC控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時,又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路,並按先左後右、先上後下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算,然後根據邏輯運算的結果,刷新該邏輯線圈在系統RAM存儲區中對應位的狀態;或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態;或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。
即,在用戶程序執行過程中,只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化,而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或系統RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下一個掃描週期才能對排在其上面的程序起作用。
輸出刷新階段
當掃描用戶程序結束後,PLC控制器就進入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路,再經輸出電路驅動相應的外設。這時,才是PLC控制器的真正輸出。
同樣的若干條梯形圖,其排列次序不同,執行的結果也不同。另外,採用掃描用戶程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結果有所區別。當然,如果掃描週期所佔用的時間對整個運行來說可以忽略,那麼二者之間就沒有什麼區別了。
一般來說,PLC控制器的掃描週期包括自診斷、通訊等,即一個掃描週期等於自診斷、通訊、輸入採樣、用戶程序執行、輸出刷新等所有時間的總和。
1、PLC控制電磁閥,原理就是,plc的開關量輸出模塊,連接到電磁閥的線圈端。當該模塊的相對應點,有電壓輸出,電磁閥線圈得電,觸點吸合。無電壓輸出,線圈失電,觸點斷開。
2、PLC控制調節閥,原理就是:PLC的模擬量輸出模塊,連接到調節閥的控制器。當輸出不同程度的電流或者脈衝信號時,控制器會根椐接收來的信號,來控制閥門的開度,以達到模擬控制的目的。至於控制開度,如何確定,一般來說,有一個負反饋信號,以及輸入信號疊加,共同決定。當然,也可以用開環控制的方法來實現,只不過,精度沒有負反饋來的準確而己。
擴展資料
PLC系統
PLC控制系統,Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器,專為工業生產設計的一種數字運算操作的電子裝置,它採用一類可編程的存儲器,用於其內部存儲程序,執行邏輯運算,順序控制,定時,計數與算術操作等面向用戶的指令,並通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。是工業控制的核心部分。
自二十世紀六十年代美國推出可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)取代傳統繼電器控制裝置以來,PLC得到了快速發展,在世界各地得到了廣泛應用。同時,PLC的功能也不斷完善。隨著計算機技術、信號處理技術、控制技術、網絡技術的不斷發展和用戶需求的不斷提高,PLC在開關量處理的基礎上增加了模擬量處理和運動控制等功能。今天的PLC不再侷限於邏輯控制,在運動控制、過程控制等領域也發揮著十分重要的作用。
基本介紹
定義
它是一種即時系統,有別於個人電腦。傳統式以繼電器為主的電機控制系統中, 每當變更設計時,整個系統幾乎都要重新制作, 不但費時又費力;同時由於繼電器還有接點接觸不良、磨損、體積大之缺點, 因此造成成本升高、可靠性低、不易檢修等問題.為了改善這些缺點,美國DEC在1969年首度發表:可編程式控制器(Programmable Controller).
程式控制器在發表初期被稱為(Programmable Logic -Controller)簡稱PLC, 最先的目的是取代繼電器,從而執行繼電器邏輯及其他計時或計數等功能的順序控制為主, 所以也稱順序控制器,其結構也像一部微電腦,所以也可稱為微電腦可程式控制器(MCPC)。
直到1976年,美國電機製造協會正式給予命名為Programmable Controller, 即可程式控制器,簡稱PC,由於目前個人電腦(Personal Computer)極為普遍, 加上常與可程式控制器配合使用,為了區分兩者, 所以一般都稱可程式控制器為PLC 以加以分別。
目前市面上之PLC控制器種類繁多,依照製造廠商及適用場所的不同而有所差異, 但是每種廠牌可依機組複雜度分為大、中、小型;而一般工廠及學校通常使用小型PLC, 其中以日系F系列及中國A系列PLC較受華人愛用。
PLC控制器的發展歷程
作為離散控制的首選產品,PLC在二十世紀八十年代至九十年代得到了迅速發展,世界範圍內的PLC控制器年增長率保持為20%~30%。隨著工廠自動化程度的不斷提高和PLC控制器市場容量基數的不斷擴大,近年來PLC在工業發達國家的增長速度放緩。但是,在中國等發展中國家PLC的增長十分迅速。綜合相關資料,2004年全球PLC的銷售收入為100億美元左右,在自動化領域占據著十分重要的位置。
PLC控制器是由模仿原繼電器控制原理發展起來的,二十世紀七十年代的PLC控制器只有開關量邏輯控制,首先應用的是汽車製造行業。它以存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和運算等操作的指令;並通過數字輸入和輸出操作,來控制各類機械或生產過程。用戶編制的控制程序表達了生產過程的工藝要求,並事先存入PLC控制器的用戶程序存儲器中。運行時按存儲程序的內容逐條執行,以完成工藝流程要求的操作。
PLC控制器的CPU內有指示程序步存儲地址的程序計數器,在程序運行過程中,每執行一步該計數器自動加1,程序從起始步(步序號為零)起依次執行到最終步(通常為END指令),然後再返回起始步循環運算。PLC控制器每完成一次循環操作所需的時間稱為一個掃描週期。不同型號的PLC控制器,循環掃描週期在1微秒到幾十微秒之間。
PLC用梯形圖編程,在解算邏輯方面,表現出快速的優點,在微秒量級,解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當成開關量來處理,16位(也有32位的)為一個模擬量。大型PLC控制器使用另外一個CPU來完成模擬量的運算。把計算結果送給PLC的控制器。
相同I/O點數的系統,用PLC控制器比用DCS,其成本要低一些(大約能省40%左右)。PLC沒有專用操作站,它用的軟件和硬件都是通用的,所以維護成本比DCS要低很多。一個PLC的控制器,可以接收幾千個I/O點(最多可達8000多個I/O)。如果被控對象主要是設備連鎖、回路很少,採用PLC較為合適。PLC由於採用通用監控軟件,在設計企業的管理信息系統方面,要容易一些。
近10年來,隨著PLC控制器價格的不斷降低和用戶需求的不斷擴大,越來越多的中小設備開始採用PLC控制器進行控制,PLC控制器在中國的應用增長十分迅速。隨著中國經濟的高速發展和基礎自動化水平的不斷提高,今後一段時期內PLC控制器在中國仍將保持高速增長勢頭。
通用PLC控制器應用於專用設備時可以認為它就是一個嵌入式控制器,但PLC控制器相對一般嵌入式控制器而言具有更高的可靠性和更好的穩定性。實際工作中碰到的一些用戶原來採用嵌入式控制器,現在正逐步用通用PLC控制器或定製PLC取代嵌入式控制器。
基本結構
PLC控制器實質是一種專用於工業控制的計算機,其硬件結構基本上與微型計算機相同。
中央處理單元
中央處理單元(CPU)是PLC控制器的控制中樞。它按照PLC控制器系統程序賦予的功能接收並存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據;檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態,並能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC控制器投入運行時,首先它以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態和數據,並分別存入I/O映象區,然後從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序,經過命令解釋後按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區或數據寄存器內。
等所有的用戶程序執行完畢之後,最後將I/O映象區的各輸出狀態或輸出寄存器內的數據傳送到相應的輸出裝置,如此循環運行,直到停止運行。
為了進一步提高PLC控制器的可靠性,近年來對大型PLC還採用雙CPU構成冗餘系統,或採用三CPU的表決式系統。這樣,即使某個CPU出現故障,整個系統仍能正常運行。
存儲器
存放系統軟件的存儲器稱為系統程序存儲器。
存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。
電源
PLC控制器的電源在整個系統中起著十分重要得作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統是無法正常工作的,因此PLC的製造商對電源的設計和製造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)範圍內,可以不采取其它措施而將PLC控制器直接連接到交流電網上去。
程式輸入裝置
負責提供操作者輸入、修改、監視程式用作的功能
輸入\輸出回路
負責接收外部輸入元件信號和負責接收外部輸出元件信號。
工作原理
掃描技術
當PLC控制器投入運行後,其工作過程一般分為三個階段,即輸入採樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描週期。在整個運行期間,PLC控制器的CPU以一定的掃描速度重複執行上述三個階段。
輸入採樣階段
在輸入採樣階段,PLC控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和數據,並將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入採樣結束後,轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中,即使輸入狀態和數據發生變化,I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。因此,如果輸入是脈衝信號,則該脈衝信號的寬度必須大於一個掃描週期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。
用戶程序執行階段
在用戶程序執行階段,PLC控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時,又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路,並按先左後右、先上後下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算,然後根據邏輯運算的結果,刷新該邏輯線圈在系統RAM存儲區中對應位的狀態;或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態;或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。
即,在用戶程序執行過程中,只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化,而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或系統RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下一個掃描週期才能對排在其上面的程序起作用。
輸出刷新階段
當掃描用戶程序結束後,PLC控制器就進入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路,再經輸出電路驅動相應的外設。這時,才是PLC控制器的真正輸出。
同樣的若干條梯形圖,其排列次序不同,執行的結果也不同。另外,採用掃描用戶程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結果有所區別。當然,如果掃描週期所佔用的時間對整個運行來說可以忽略,那麼二者之間就沒有什麼區別了。
一般來說,PLC控制器的掃描週期包括自診斷、通訊等,即一個掃描週期等於自診斷、通訊、輸入採樣、用戶程序執行、輸出刷新等所有時間的總和。