一、plc結(jié)構(gòu)和原理?
PLC(可編程邏輯控制器)是一種用于自動化控制系統(tǒng)的電子設備。它由中央處理器、輸入/輸出模塊、存儲器和通信模塊組成。PLC的工作原理是通過接收輸入信號,經(jīng)過邏輯處理后,控制輸出信號,實現(xiàn)對機械設備的控制。PLC的結(jié)構(gòu)包括輸入模塊、中央處理器、輸出模塊和電源模塊。輸入模塊用于接收外部信號,中央處理器負責處理邏輯運算和控制算法,輸出模塊用于控制外部設備,電源模塊提供電力支持。PLC的結(jié)構(gòu)和原理使其成為工業(yè)自動化領域中廣泛應用的控制設備。
二、PLC控制原理?
PLC(Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器)是一種專門用于自動化控制的數(shù)字電子設備,其主要目的是通過對輸入信號和內(nèi)部邏輯程序進行處理,控制輸出信號來實現(xiàn)對物理過程的控制。
PLC控制原理如下:
1. 輸入信號檢測:PLC從外界獲取多種類型的輸入信號,包括開關信號、傳感器信號、模擬量信號等。這些信號經(jīng)過接口電路處理,被轉(zhuǎn)換為相應的數(shù)字信號輸入到PLC內(nèi)部。
2. 程序執(zhí)行:PLC內(nèi)部預先存儲了用戶編寫的程序,該程序由多個邏輯指令組成,可以進行邏輯運算、數(shù)學運算、數(shù)據(jù)存儲等操作。PLC執(zhí)行程序時,按照指令的先后順序進行計算,處理輸入信號,并根據(jù)程序的邏輯關系來產(chǎn)生輸出信號。
3. 輸出信號產(chǎn)生:PLC在執(zhí)行程序時,會將處理后的信號輸出到相應的輸出接口,控制執(zhí)行器(如電機、氣缸、繼電器等)的開關,從而實現(xiàn)對物理過程的控制。
4. 監(jiān)控與保護:PLC還提供了系統(tǒng)監(jiān)控和保護功能,檢測各種故障和錯誤,包括輸入信號異常、程序出錯等,對于異常情況進行報警、記錄和保護。
需要注意的是,PLC控制原理中的輸入信號、程序執(zhí)行和輸出信號產(chǎn)生是一個連續(xù)的循環(huán)過程,不斷地接收和處理外界的信號,并根據(jù)程序計算結(jié)果輸出相應的信號,從而實現(xiàn)對自動化生產(chǎn)過程的控制。
三、plc的工作原理是什么?
可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,簡稱PLC),一種具有微處理機的數(shù)位電子設備,用于自動化控制的數(shù)位邏輯控制器,可以將控制指令隨時加載內(nèi)存內(nèi)儲存與執(zhí)行。可編程控制器由內(nèi)部CPU,指令及資料內(nèi)存、輸入輸出單元、電源模組、數(shù)位類比等單元所模組化組合成。廣泛應用于目前的工業(yè)控制領域。在可編程邏輯控制器出現(xiàn)之前,一般要使用成百上千的繼電器以及計數(shù)器才能組成具有相同功能的自動化系統(tǒng),而現(xiàn)在,經(jīng)過編程的簡單的可編程邏輯控制器模塊基本上已經(jīng)代替了這些大型裝置。可編程邏輯控制器的系統(tǒng)程序一般在出廠前已經(jīng)初始化完畢,用戶可以根據(jù)自己的需要自行編輯相應的用戶程序來滿足不同的自動化生產(chǎn)要求。最初的可編程邏輯控制器只有電路邏輯控制的功能,所以被命名為可編程邏輯控制器,后來隨著不斷的發(fā)展,這些當初功能簡單的計算機模塊已經(jīng)有了包括邏輯控制,時序控制、模擬控制、多機通信等許多的功能,名稱也改為可編程控制器(Programmable Controller),但是由于它的簡寫也是PC與個人電腦(Personal Computer )的簡寫相沖突,也由于多年來的使用習慣,人們還是經(jīng)常使用可編程邏輯控制器這一稱呼,并在術(shù)語中仍沿用PLC這一縮寫。現(xiàn)在工業(yè)上使用可編程邏輯控制器已經(jīng)相當接近于一臺輕巧型電腦所構(gòu)成,甚至已經(jīng)出現(xiàn)整合個人電腦(采用嵌入式操作系統(tǒng))與PLC架構(gòu)的PC-BASE控制器,能透過數(shù)位或類比輸入/輸出模組控制機器設備、制造處理流程、及其它控制模組的電子系統(tǒng)。PLC可接收(輸入)及發(fā)送(輸出)多種型態(tài)的電氣或電子訊號,并使用他們來控制或監(jiān)督幾乎所有種類的機械與電氣系統(tǒng)。發(fā)展歷史可編程控制器的興起與美國現(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)發(fā)展的要求密不可分的。PLC 源起于1960 年代,當時美國美國通用汽車公司,為解決工廠生產(chǎn)線調(diào)整時,繼電器順序控制系統(tǒng)之電路修改耗時,平時檢修與維護不易等問題。在可編程邏輯控制器出現(xiàn)之前,汽車制造業(yè)中的一般控制、順序控制以及安全互鎖邏輯控制必須完全依靠眾多的繼電器、定時器以及專門的閉回路控制器來實現(xiàn)。它們體積龐大、有著嚴重的噪音,不但每年的維護工作要耗費大量的人力物力,而且繼電器-接觸器系統(tǒng)的排線檢修等工作對維護人員的熟練度也有著很高的要求。針對這些問題,美國通用汽車公司在1968年向社會公開招標,要求設計一種新的系統(tǒng)來替換繼電器系統(tǒng),并提出了著名的“通用十條”招標指標。隨后,美國數(shù)字設備公司(DEC)根據(jù)這一設想,于1969年研制成功了第一臺PDP-14控制器,并在汽車自動裝配線上使用并獲得成功。由于當時系統(tǒng)主要用于順序控制、職能進行邏輯運算,所以被命名為可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)。最早期的PLC只具有簡易之邏輯開/關(on/off)功能,但比起傳統(tǒng)繼電器之控制方式,已具有容易修改、安裝、診斷與不占空間等優(yōu)點。1970 年代初期,PLC引進微處理機技術(shù),使得PLC具有算術(shù)運算功能與多位元之數(shù)位信號輸出/輸入功能,并且能直接以階梯圖符號進行程式之編寫。這項新技術(shù)的使用,在工業(yè)界產(chǎn)生了巨大的反響。日本在1971年從美國引進了這項技術(shù),并很快研制成功了自己的DCS-8可編程邏輯控制器,德、法在1973年至1974年間也相繼有了自己的該項技術(shù)。中國則于1977年研制成功自己的第一臺可編程邏輯控制器,但是使用的微處理器核心為MC14500。1970 年代中期,PLC功能加入遠距通訊、類比輸出輸入、NC 伺服控制等技術(shù)。1980 年代以后更引進PLC 高速通訊網(wǎng)絡功能,同時加入一些特殊輸出/輸入界面、人機界面、高功能函數(shù)指令、資料收集與分析能力等功能。PLC之功能早已不止當初數(shù)位邏輯之運算功能,因此近年來PLC常以可編程控制器PLC內(nèi)部運作方式雖然PLC所使用之階梯圖程式中往往使用到許多繼電器、計時器與計數(shù)器等名稱,但PLC內(nèi)部并非實體上具有這些硬件,而是以內(nèi)存與程式編程方式做邏輯控制編輯,并借由輸出元件連接外部機械裝置做實體控制。因此能大大減少控制器所需之硬件空間。實際上PLC執(zhí)行階梯圖程式的運作方式是逐行的先將程式碼以掃描方式讀入CPU 中并最后執(zhí)行控制運作。在整個的掃描過程包括三大步驟,“輸入狀態(tài)檢查”、“程式執(zhí)行”、“輸出狀態(tài)更新”說明如下:步驟一“輸入狀態(tài)檢查”: PLC首先檢查輸入端元件所連接之各點開關或傳感器狀態(tài)(1 或0 代表開或關),并將其狀態(tài)寫入內(nèi)存中對應之位置Xn。步驟二“程式執(zhí)行”: 將階梯圖程式逐行取入CPU 中運算,若程式執(zhí)行中需要輸入接點狀態(tài),CPU直接自內(nèi)存中查詢?nèi)〕觥]敵鼍€圈之運算結(jié)果則存入內(nèi)存中對應之位置,暫不反應至輸出端Yn。步驟三“輸出狀態(tài)更新”: 將步驟二中之輸出狀態(tài)更新至PLC輸出部接點,并且重回步驟一。此三步驟稱為PLC之掃描周期,而完成所需的時間稱為PLC 之反應時間,PLC 輸入訊號之時間若小于此反應時間,則有誤讀的可能性。每次程式執(zhí)行后與下一次程式執(zhí)行前,輸出與輸入狀態(tài)會被更新一次,因此稱此種運作方式為輸出輸入端“程式結(jié)束再生”。硬件結(jié)構(gòu)一般講,PLC分為箱體式和模組式兩種。但它們的組成是相同的,對箱體式PLC,有一塊CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等,當然按CPU性能分成若干型號,并按I/O點數(shù)又有若干規(guī)格。對模組式PLC,有CPU模組、I/O模組、內(nèi)存、電源模組、底板或機架。無任哪種結(jié)構(gòu)類型的PLC,都屬于總線式開放型結(jié)構(gòu),其I/O能力可按用戶需要進行擴展與組合。