一、如何利用PLC技術實現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)
什么是智慧農(nóng)業(yè)
智慧農(nóng)業(yè)是指利用先進的信息技術、自動化設備和傳感器等技術手段,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進行全面監(jiān)測、控制和管理,實現(xiàn)高效、智能和可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)模式。
PLC技術在智慧農(nóng)業(yè)中的應用
可編程邏輯控制器(PLC)是一種特殊的計算機,主要用于自動化控制系統(tǒng)。在智慧農(nóng)業(yè)中,PLC技術可以應用于以下方面:
- 灌溉控制:通過連接傳感器和執(zhí)行器,PLC可以根據(jù)土壤濕度、溫度和光照等參數(shù)自動調(diào)節(jié)灌溉系統(tǒng),提供適宜的水分供給,提高水資源利用效率。
- 溫室管理:PLC可以監(jiān)測和控制溫室內(nèi)的溫度、濕度和二氧化碳濃度等參數(shù),自動調(diào)節(jié)通風、加熱和降溫系統(tǒng),為植物提供最適宜的生長環(huán)境。
- 養(yǎng)殖系統(tǒng)控制:PLC可以實時監(jiān)測水質(zhì)、溫度、飼料供給和排泄物處理等參數(shù),自動調(diào)節(jié)飼料機、通風系統(tǒng)和水處理設備,提高養(yǎng)殖效率和動物福利。
- 農(nóng)田管理:利用PLC技術,可以對土壤中的氮、磷、鉀和酸堿度等指標進行實時監(jiān)測,以精確施肥,減少對環(huán)境的污染,提高作物產(chǎn)量。
- 物聯(lián)網(wǎng)應用:PLC可以與其他設備和系統(tǒng)進行無線通信,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用,如遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和云平臺管理等。
PLC技術帶來的好處
利用PLC技術實現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè),可以帶來以下好處:
- 提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率:自動化控制和精確調(diào)節(jié)可以減少人力投入和生產(chǎn)成本,提高農(nóng)作物和畜牧業(yè)的產(chǎn)量和質(zhì)量。
- 節(jié)約資源:智慧農(nóng)業(yè)利用傳感器技術進行精確監(jiān)測,避免水、肥料和能源的浪費,提高資源利用效率。
- 減少農(nóng)藥使用:通過PLC監(jiān)測和控制,可以實時檢測病蟲害的發(fā)生,精確施藥,減少農(nóng)藥的使用量。
- 保護環(huán)境:智慧農(nóng)業(yè)可以有效減少農(nóng)業(yè)面源污染和溫室氣體排放,對環(huán)境進行保護和修復。
- 提升農(nóng)業(yè)可持續(xù)性:智慧農(nóng)業(yè)通過科技手段提高農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性,滿足市場需求,促進農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展。
結語
PLC技術在智慧農(nóng)業(yè)中具有廣泛的應用前景,通過自動化控制和信息化管理,可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、資源利用效率和環(huán)境保護水平,推動鄉(xiāng)村振興和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
感謝您閱讀本文,希望通過本文對智慧農(nóng)業(yè)及PLC技術的應用有所了解和啟發(fā)。
二、plc控制器編程視頻大全
PLC控制器編程視頻大全:
隨著工業(yè)自動化技術的不斷發(fā)展,PLC控制器在工業(yè)生產(chǎn)中扮演著至關重要的角色。PLC控制器編程作為掌握PLC技術的關鍵,對于工程師和技術人員來說至關重要。針對PLC控制器編程這一專業(yè)領域,掌握知識的最有效方式之一就是通過視頻學習。
PLC控制器編程視頻大全涵蓋了從基礎到高級的所有知識點,通過系統(tǒng)的視頻課程可以幫助學習者快速掌握PLC編程的技能,提高工作效率和水平。
在PLC控制器編程視頻大全中,學習者可以從最基礎的概念和原理開始學習,逐步深入了解PLC控制器的工作原理、編程邏輯和各種應用案例。通過觀看視頻,學習者可以清晰直觀地了解PLC編程的各個環(huán)節(jié),快速掌握技術要點。
為什么選擇PLC控制器編程視頻學習:
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總的來說,選擇PLC控制器編程視頻學習可以幫助學習者更快速、更系統(tǒng)地掌握相關知識,提高工作效率,拓展職業(yè)發(fā)展空間。
如何選擇優(yōu)質(zhì)的PLC控制器編程視頻課程:
在眾多的PLC控制器編程視頻課程中,如何選擇一門質(zhì)量好、內(nèi)容豐富的課程是非常重要的。以下是選擇優(yōu)質(zhì)PLC控制器編程視頻課程的一些建議:
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通過以上建議,可以幫助學習者選擇到適合自己的PLC控制器編程視頻課程,提升學習效果,更快速地掌握相關知識。
結語:
PLC控制器編程視頻大全為學習者提供了一個高效、快速學習的途徑,幫助他們更好地掌握PLC控制器編程的技能。選擇優(yōu)質(zhì)的PLC控制器編程視頻課程是學習者提升自己的不二選擇。
三、PLC暫停功能的實現(xiàn)?
需要結合具體的控制系統(tǒng),通常可通過添加一個暫停輸入信號來實現(xiàn)。當PLC接收到暫停信號時,將對所有輸出信號進行邏輯高阻斷,從而暫停控制系統(tǒng)的運行。
同時,也可以添加一個恢復輸入信號,當PLC接收到該信號時,恢復所有輸出信號,并繼續(xù)執(zhí)行控制邏輯。
此外,還可以使用定時器來實現(xiàn)暫停功能,定時器在倒計時結束前會暫停輸出信號并設置一個標志位,當接收到恢復信號時,檢查標志位并恢復輸出信號。無論采用何種實現(xiàn)方法,都應該注意設計良好的故障保護機制,以避免系統(tǒng)出現(xiàn)意外故障。
四、PLC實現(xiàn)PID控制?
PLC實現(xiàn)PID的控制方式是什么?
1、PID過程控制模塊,這種模塊的PID控制程序是PLC生產(chǎn)廠家設計的,并存放在模塊中,用戶使用時序要設置一些參數(shù),使用起來非常方便,一個模塊可以控制幾路甚至幾十路閉環(huán)回路。
2、PID功能指令,很多PLC都有供PID控制用的功能指令,如S7-200的PID指令。它們實際上是用于PID控制的子程序,與模擬量輸入/輸出模塊一起使用,可以得到類似于使用PID過程控制模塊的效果。
3、用自編的程序?qū)崿F(xiàn)PID閉環(huán)控制,有的PLC沒有PID過程控制模塊和PID控制用的功能指令,有時雖然可以使用PID控制指令,但是希望采用某種改進的PID控制算法。在上述情況下都需要用戶自己編制PID控制程序。
五、如何學習可編程邏輯控制器(PLC)?
最近做了一個小機器,有用到PLC和觸摸屏,借著這個機會來講講關于PLC的一些學習方法。
設備功能比較簡單,從畫圖到組裝再到編程都是我一個人完成的,整整花費了我三個月時間,不得不說這年頭想賺點錢是真難。
閑話不多說,先看看整體結構。
功能描述:
1、抽屜自動伸縮
2、實時檢測光強值(這個設備主要是用于半導體行業(yè)晶圓解膠,核心部分是 UVLED光源)
3、充氮氣功能
4、光強調(diào)節(jié)功能
5、計時功能
針對以上這些要求,可以涉及到的PLC相關知識有:
1、單軸控制,抽屜自動伸縮功能我這里沒有采用氣缸,而是用步進電機+絲桿傳動的方式。
2、MODBUS、RS485通訊,光強實時監(jiān)測功能是通過讀取能量計探照頭數(shù)據(jù)得來的,采用的是標準的MODBUS通訊協(xié)議。分不清MODBUS協(xié)議和RS485協(xié)議的同學,可以查查資料了解一下。簡單來說,RS485屬于硬件層協(xié)議,MODBUS屬于軟件層協(xié)議。
3、電磁閥,這個簡單,通過控制電磁閥控制氮氣的通斷;
4、模擬量,光強調(diào)節(jié)是通過0-10V模擬量輸出實現(xiàn)的;
5、計時器、計數(shù)器等,有一些計時的功能,需要涉及到計時器和計數(shù)器等;
6、I/O口,這是任何PLC都要涉及到的最基礎的功能;
7、HMI,觸摸屏相關知識;
以上就是這個小機器所涉及到的PLC和觸摸屏的主要知識點,麻雀雖小,五臟俱全。說實話即使你去參加PLC培訓班,內(nèi)容比這也多不了多少。
了解了工藝需求,第一步,我們應該做什么?
那肯定是做IO表及工藝流程圖,然后再根據(jù)IO表中需要的點位及控制軸數(shù)來選擇對應的PLC。
在這里我選的市面上小設備比較主流的PLC品牌:三菱PLC。你別問我為啥不選西門子,問就是窮,買不起。
PLC型號:FX3GA-24MT
通訊模塊:FX3U-485ADP-MB(注意要走MODBUS通訊協(xié)議一定要選帶MB的這個)
轉(zhuǎn)接板:FX3G-CNV-ADP(通訊模塊需要用這個轉(zhuǎn)接板才能連接)
模擬量:FX2N-2DA (本來我想用FX3G-1DA-BD,可是這個只有一個接口,被通訊模塊占了,只能含淚買FX2N-2DA了)
HMI:TK6071IP(威綸通,也算是主流的觸摸屏了)
以上就是這臺設備的配置,還有電機采用的是雷賽的步進電機:57CM23+DM542J;
到這里,硬件差不多已經(jīng)到位了,接下來就是軟件了!
三菱編程軟件:GX Works2
有些初入門想學PLC的朋友可能不知道這個軟件怎么下載,這里簡單提一下:
1、百度去三菱官網(wǎng)
2、->資料中心->可編程控制器MELSEC->軟件
3、GX Works2->查看->云盤下載(需要注冊登錄一下)
4、下載完之后就可以安裝了,安裝之后需要一個ID號,在網(wǎng)上搜一下,選擇一個能用的就可以了。這里就不細說了,實在不會就百度或者去抖音搜索,應該有很多博主有教的。
HMI編程軟件:EasyBuilder Pro
怎么下載安裝這里就不細講了,可以去威綸通官網(wǎng)自行下載安裝。
軟件搞定之后接下來就是重頭戲------編程了!
一般我都是先寫HMI界面,做出來大概是這樣子的:
簡單描述一下工作過程:在自動模式下,可以選擇計時和能量兩種工作模式。計時模式:按啟動之后,抽屜自動縮回,縮回的過程中開始充氮氣,三色燈閃爍黃燈。抽屜縮回到位之后,UVLED燈啟動,三色燈變綠燈,并且開始倒計時。倒計時結束,抽屜自動伸出,三色燈閃爍黃燈。抽屜伸出到位,三色燈常亮黃燈。
能量模式:按啟動之后,抽屜自動縮回,縮回的過程中開始充氮氣,三色燈閃爍黃燈。抽屜縮回到位之后,UVLED燈啟動,三色燈變綠燈,累計能量與能量設置對比。當累計能量大于設置能量時,抽屜自動伸出,三色燈閃爍黃燈。抽屜伸出到位,三色燈常亮黃燈。
界面寫好之后就可以進行PLC編程了!!
關于PLC編程,其實并不難,我基本都是一邊查手冊一邊編程的。關鍵是要知道去哪里找資料,以及怎么查資料。不要把PLC編程搞得像互聯(lián)網(wǎng)編程一樣,有各種奇技淫巧的東西。PLC屬于應用科學,只要能實現(xiàn)功能,不管你采用什么方法都可以。哪怕別人寫100行代碼可以搞定的東西,你寫了500行也沒關系,老板不會去看你寫了多少東西,老板只會看功能有沒有實現(xiàn)。
這里我先著重講一下通訊部分吧。
關于三菱PLC做MODBUS通訊我也是第一次做,但是我對MODBUS協(xié)議比較了解,哪怕沒做過我也知道如何想辦法解決問題。
我們要用PLC實時讀取能量計探頭的數(shù)據(jù),那么這里能量計肯定是作為MODBUS從站,PLC作為主站。
我們先要查閱能量計通訊手冊:
從這里可以看到串口的一些信息:1個起始位、8個數(shù)據(jù)位、1個停止位、無校驗;波特率9600bps;站號:1
由于他們這個手冊不是很完備,我問了他們技術,他們采用協(xié)議實際上是MODBUS RTU協(xié)議。
這個很關鍵,因為MODBUS協(xié)議又分為RTU和ASCll碼兩種,PLC在設置參數(shù)時需要用到。
通訊配置部分已經(jīng)搞定,接下來是地址映射。
實際上我們需要用到的值有:
1、整數(shù)光功率(實時值),用于實時顯示光功率大小;
2、整數(shù)能量值(累計值),這個是32位的,占兩個地址位;
寄存器地址搞清楚之后,就可以開始著手PLC編程了。
PLC怎么編?還是查手冊!!!去官網(wǎng)下載FX系列MODBUS通信篇!
找到特殊數(shù)據(jù)寄存器!
這里有相關配置,我們這里用的是通道1(為什么是通道1,手冊里面有講!)。
通過手冊我們知道,通道1的通訊格式是通過設定D8400的值得來的。這個時候我們再結合能量計探頭的串口信息:1個起始位、8個數(shù)據(jù)位、1個停止位、無校驗;波特率9600bps;
計算一下D8400的設定值:
b0:1
b2,b1:0,0
b3:0
b7,b6,b5,b4:1,0,0,0
b12:1
得出D8400=0001 0000 1000 0001(2進制)
即:D8400=K4225=H1081
D8401為通訊協(xié)議配置:
b0:1
b4:0
b8:0
所以D8401=K1=H1
得出D8400和D8401的值后就可以正式編程了 !
M8411是設定MODBUS協(xié)議參數(shù)的標志位。
通訊格式設定完之后就是實時讀取數(shù)據(jù)了:
ADPRW是MODBUS通訊的專用指令
ADPRW (從站站號:H1) (功能碼:H3) (讀取起始地址K201)(讀取數(shù)量K4)(數(shù)據(jù)存放起始地址D131)
就是將從站中地址為201開始的4個寄存器數(shù)據(jù)讀取到PLC中D131開始的4個寄存器中。
到這里通訊功能已經(jīng)寫完。
碼了一下午字,腰酸背痛。感興趣的朋友們幫忙點點贊,后面有時間我會將其他功能以及如何接線等一一記錄下來,供大家參考。
這篇回答還是有一些朋友感興趣的,那我就接著往下寫了,感謝各位的點贊和關注!
接下來寫一下單軸控制!
一般控制步進/伺服電機的方式有兩種:
1、脈沖+方向
2、總線
一般大型項目,電機數(shù)量比較多的情況下是采用總線控制。我們這個因為只有一個軸,就采用脈沖+方向的形式控制。
這里采用的電機是雷賽的57CM23步進電機,驅(qū)動器是雷賽的DM542J步進驅(qū)動器,雷賽這個品牌還是有一定知名度的,他們家的運動控制卡有很多人用。
電機的接線很簡單,只要把A+、A-、B+、B-接到步進驅(qū)動器相應的A+、A-、B+、B-端子上就可以了。
這里我們講講步距角和細分,這款電機銘牌上寫著這個步進電機的步距角是1.8°。
步距角1.8°的意思是,你每給一個脈沖,電機就旋轉(zhuǎn)1.8°。那么電機旋轉(zhuǎn)一圈是360°,也就是說發(fā)200個脈沖電機就旋轉(zhuǎn)一圈。
但是在很多場景中,可能需要控制精度不同,而我們最小的脈沖單位就是一個脈沖,這時候就要用到細分。
細分我們一般是1、2、4、6、8、16、32、64這樣的。假設我們的細分數(shù)是8,那么就是說我們電機轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)是200X8=1600個。這個是可以通過計算得來的,但是現(xiàn)在很多的驅(qū)動器上都是幫我們算好的,我們只需要設置對應的撥碼開關就可以了。
上圖中步進驅(qū)動器銘牌的下面這個表格就是細分所對應的電機轉(zhuǎn)一圈所需要的脈沖數(shù)量,1細分就是200個脈沖,2細分就是400個脈沖,以此類推。
知道細分和脈沖的關系之后,我們就可以通過絲桿的導程來計算脈沖與距離的關系。
我這邊用的絲桿是1605的絲桿,16指的是絲桿的直徑是16mm,05就是絲桿的導程,也就是說每旋轉(zhuǎn)一圈絲桿帶動負載移動的距離是5mm。
那么假設我們現(xiàn)在設置的細分為8,則走一圈需要的脈沖數(shù)是1600,那一個脈沖所走的距離就是5/1600,這個距離就是所謂的脈沖當量。這個概念在很多面試題中都會考,所以初學的朋友們還是應該掌握如何計算脈沖當量。
細分和脈沖當量就講到這了,接下來講講步進驅(qū)動器如何接線!
首先這里有一個非常重要的知識點,需要提一下!!!那就是步進驅(qū)動器接收脈沖信號是有兩種電壓的,一個是5V,一個是24V。這里千萬別搞錯,如果把24V接到5V的驅(qū)動器上,會把驅(qū)動器燒壞。所以在購買驅(qū)動器的時候一定要問清楚供應商,驅(qū)動器是24V還是5V的。
PLC一般都是24V的電壓輸出的,所以在選擇驅(qū)動器時候盡量選擇支持24V脈沖的。當然現(xiàn)在很多驅(qū)動器都比較人性化,上面會有5V和24V的撥碼開關,可以供客戶自行選擇。
當然如果你不小心買了5V的驅(qū)動器也不用慌,還有一個方法可以解決問題,那就是串一個2K左右的電阻就可以了。具體就不細說了,網(wǎng)上資料一大把。
脈沖和方向接線端子,PUL+、PUL-是脈沖,DIR+、DIR-是方向。至于ENA和ALM,這個一個是使能信號,一個是報警信號,這兩個端子我一般都不接,所以也不細說。關于使能信號,是在低電平的時候為上使能,高電平的時候掉使能。也就是說你給ENA+、ENA-一個24V的信號,這個時候就是掉使能,你可以手轉(zhuǎn)動電機。否則,電機有電的情況下是無法用手掰動的。
講了那么多,最后看下如何通過PLC編程給電機發(fā)送脈沖吧!
注意不是所有的輸出口都能發(fā)送脈沖,只有支持高速輸出的IO口才能發(fā)送脈沖。FX3GA-24MT這款PLC應該是支持兩個軸的,能發(fā)送脈沖的輸出口是Y0和Y1,這個可以通過查詢PLC硬件手冊知道。
在這里將Y0作為脈沖發(fā)送、Y1作為方向控制。
抽屜伸出距離是固定的,所以選擇相對位置定位指令DRVI。但是DRVI所能接受的脈沖數(shù)是一個16位的,也就是-32768-+32767,0除外。這個不足以滿足要求,所以采用DDRVI指令,可以接受一個32位的數(shù)據(jù),范圍是-999999-+999999,0除外。
K-96000是脈沖數(shù),+和-對應的不同方向;
D21是脈沖輸出頻率,即每秒鐘發(fā)送的脈沖數(shù)量,這個可以換算成速度在觸摸屏上顯示與設置;
Y0脈沖輸出口;
Y1選擇方向輸出口;
M8029是三菱PLC中指令完成標志位,也就是說當定位指令完成之后,M8029置1,這時候可以通過這個標志位去實現(xiàn)后續(xù)的功能。
這里順便提一下,M8029不僅僅局限于運動指令,其他的指令完成也是用的M8029,例如MODBUS通訊指令ADPRW。
抽屜伸出功能已經(jīng)寫好,抽屜收縮功能我用的是脈沖發(fā)送指令PLSY。
本來我是想用回零指令,但是發(fā)現(xiàn)回零指令在這里并不適用,所以改用了PLSY 指令。
Y1置位,把方向設置為抽屜收縮方向。
X2是一個光電傳感器用于捕捉抽屜到位信號,當X2有信號時抽屜停止收縮。
D21還是脈沖頻率;
K0這個參數(shù)其實是一個脈沖數(shù)量的參數(shù),如果填一個確定的脈沖數(shù),例如6400,這表示發(fā)送6400個脈沖。但是這里需要通過X2作為到位信號,所以將參數(shù)設置為0,表示一直發(fā)送脈沖,直到X2得電。
以上,關于單軸控制的內(nèi)容已經(jīng)寫完。如果對大家有幫助,還請幫忙點點贊,給我點持續(xù)更新的動力,謝謝大家!
后續(xù)來了,以下是關于威綸通觸摸屏編程的內(nèi)容,有興趣朋友們可以看看!
威綸觸摸屏 怎么編程?應大家的要求,今天買了西門子S7-1200PLC,花了4500多大洋。。。
怎么樣去學習西門子plc,先學什么,再學什么?六、PLC如何實現(xiàn)ping?
你在命令提示行里面輸入ping,然后加遠程代碼45 qbs 6 kj就能實現(xiàn)ping 在plc里面。
七、PLC如何實現(xiàn)暫停?
PLC可以通過某些特定的指令實現(xiàn)暫停。暫停指的是在程序執(zhí)行時,暫時停止指令的執(zhí)行,等待外部條件或觸發(fā)信號的出現(xiàn)后再繼續(xù)執(zhí)行指令。例如,當PLC需要在接收到外部信號后才能繼續(xù)執(zhí)行指令時,就需要使用暫停指令。
明確結論:PLC可以通過暫停指令實現(xiàn)程序的暫停和等待外部觸發(fā)信號。
解釋原因:PLC的控制系統(tǒng)由CPU、存儲器等構成,其內(nèi)部程序是按照順序執(zhí)行的,如果在某些情況下需要等待外部條件或觸發(fā)信號的出現(xiàn),就需要使用暫停指令實現(xiàn)程序的暫停,等待外部信號的觸發(fā),再繼續(xù)執(zhí)行指令。
內(nèi)容延伸:PLC可以通過多種方法實現(xiàn)暫停,例如等待信號才能繼續(xù)執(zhí)行、等待時間到達再執(zhí)行、等待運動軸到達指定點位等。在實際控制過程中,根據(jù)不同的應用場景和控制需求,需要選擇不同的暫停指令。
具體步驟:PLC實現(xiàn)暫停的具體步驟包括:選取合適的暫停指令、設定暫停觸發(fā)條件、設定暫停時間等。例如,可以通過Latching Relay指令實現(xiàn)PLC暫停,具體步驟為:定義Latching Relay指令,設定輸入觸發(fā)條件,當符合觸發(fā)條件時,Latching Relay指令將輸出一個扳開信號,PLC進入暫停狀態(tài),等待外部觸發(fā)信號的到來,則可再次恢復執(zhí)行。
八、什么是plc,如何實現(xiàn)plc的遠程監(jiān)控?
PLC是可編程邏輯控制器,一般用梯形圖編程,實現(xiàn)本地IO的邏輯控制。
PLC遠程監(jiān)控這塊我用過帝圖信息的方案,可是通過手機端或PC網(wǎng)頁即可對PLC寄存器進行遠程讀寫
九、如何實現(xiàn)PLC的遠程監(jiān)控?
PLC的遠程監(jiān)控可以通過以下步驟實現(xiàn):1. 首先,需要確保PLC與遠程監(jiān)控系統(tǒng)之間建立可靠的通信連接。可以使用以太網(wǎng)、無線通信或者其他適合的通信方式。2. 其次,需要在PLC中配置相應的通信模塊或者接口,以便與遠程監(jiān)控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換。這些模塊或接口可以是專門的通信模塊,也可以是通用的接口模塊。3. 在遠程監(jiān)控系統(tǒng)中,需要編寫相應的軟件程序或者使用現(xiàn)有的監(jiān)控軟件,以便與PLC進行通信并獲取數(shù)據(jù)。這些軟件可以通過通信協(xié)議與PLC進行數(shù)據(jù)交換,并將數(shù)據(jù)顯示在監(jiān)控界面上。4. 在監(jiān)控界面上,可以實時顯示PLC的狀態(tài)、各個輸入輸出信號的數(shù)值、報警信息等。同時,還可以進行遠程控制操作,例如修改PLC的參數(shù)、發(fā)送控制指令等。通過以上步驟,就可以實現(xiàn)對PLC的遠程監(jiān)控。這樣可以方便地監(jiān)測PLC的運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應的措施。同時,還可以遠程操作PLC,提高工作效率和靈活性。需要注意的是,為了確保遠程監(jiān)控的安全性,應該采取相應的安全措施,例如使用加密通信、設置訪問權限等,以防止未經(jīng)授權的人員對PLC進行非法操作。
十、plc是如何實現(xiàn)控制的?
1.1 PLC實現(xiàn)控制要點
輸入輸出信息變換、可靠物理實現(xiàn),可以說是PLC實現(xiàn)控制的兩個基本要點。
輸入輸出信息變換靠運行存儲于PLC內(nèi)存中的程序?qū)崿F(xiàn)。PLC程序既有生產(chǎn)廠家的系統(tǒng)程序(不可更改),又有用戶自行開發(fā)的應用(用戶)程序。系統(tǒng)程序提供運行平臺,同時,還為PLC程序可靠運行及信號與信息轉(zhuǎn)換進行必要的公共處理。用戶程序由用戶按控制要求設計。什么樣的控制要求,就應有什么樣的用戶程序。
可靠物理實現(xiàn)主要靠輸人(INPUT)及輸出(OUTPUT)電路。PLC的I/O電路,都是專門設計的。輸入電路要對輸入信號進行濾波,以去掉高頻干擾。而且與內(nèi)部計算機電路在電上是隔離的,靠光耦元件建立聯(lián)系。輸出電路內(nèi)外也是電隔離的,靠光耦元件或輸出繼電器建立聯(lián)系。輸出電路還要進行功率放大,以足以帶動一般的工業(yè)控制元器件,如電磁閥、接觸器等等。
I/O電路是很多的,每一輸入點或輸出點都要有一個I或O電路。PLC有多I/O用點,一般也就有多少個I/O用電路。但由于它們都是由高度集成化的電路組成的,所以,所占體積并不大。
輸入電路時刻監(jiān)視著輸入狀況,并將其暫存于輸入暫存器中。每一輸入點都有一個對應的存儲其信息的暫存器。
輸出電路要把輸出鎖存器的信息傳送給輸出點。輸出鎖存器與輸出點也是一一對應的
這里的輸入暫存器及輸出鎖存器實際就是PLC處理器I/O口的寄存器。它們與計算機內(nèi)存交換信息通過計算機總線,并主要由運行系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)。把輸人暫存器的信息讀到PLC的內(nèi)存中,稱輸入刷新。PLC內(nèi)存有專門開辟的存放輸入信息的映射區(qū)。這個區(qū)的每一對應位(bit)稱之為輸入繼電器,或稱軟接點。這些位置成1,表示接點通,置成0為接點斷。由于它的狀態(tài)是由輸入刷新得到的,所以,它反映的就是輸入狀態(tài)。
輸出鎖存器與PLC內(nèi)存中的輸出映射區(qū)也是對應的。一個輸出鎖存器也有一個內(nèi)存位(bit)與其對應,這個位稱為輸出繼電器,或稱輸出線圈。靠運行系統(tǒng)程序,輸出繼電器的狀態(tài)映射到輸出鎖存器。這個映射也稱輸出刷新。輸出刷新主要也是靠運行系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)的。這樣,用戶所要編的程序只是,內(nèi)存中輸入映射區(qū)到輸出映射區(qū)的變換,特別是怎么按輸入的時序變換成輸出的時序。這是一個數(shù)據(jù)及邏輯處理問題。由于PLC有強大的指令系統(tǒng),編寫出滿足這個要求的程序是完全可能的,而且也是較為容易的。
1.2 PLC實現(xiàn)控制過程
簡單地說,PLC實現(xiàn)控制的過程一般是:
圖1.1 PLC典型開機流程
輸入刷新--再運行用戶程序--再輸出刷新--再輸入刷新--再運行用戶程序--再輸出刷新……永不停止地循環(huán)反復地進行著。
圖1.1所示的流程圖反映的就是上述過程。它也反映了信息的時間關系。
有了上述過程,用PLC實現(xiàn)控制顯然是可能的。因為:有了輸入刷新,可把輸入電路監(jiān)控得到的輸入信息存入PLC的輸入映射區(qū);經(jīng)運行用戶程序,輸出映射區(qū)將得到變換后的信息;再經(jīng)輸出刷新,輸出鎖存器將反映輸出映射區(qū)的狀態(tài),并通過輸出電路產(chǎn)生相應的輸出。又由于這個過程是永不停止地循環(huán)反復地進行著,所以,輸出總是反映輸入的變化的。只是響應的時間上,略有滯后。當然,這個滯后不宜太大,否則,所實現(xiàn)的控制不那么及時,也就失去控制的意義。
為此,PLC的工作速度要快。速度快、執(zhí)行指令時間短,是PLC實現(xiàn)控制的基礎。事實上,它的速度是很快的,執(zhí)行一條指令,多的幾微秒、幾十微秒,少的才零點幾,或零點零幾微秒。而且這個速度還在不斷提高中。
圖1.1所示的過程是簡化的過程,實際的PLC工作過程還要復雜些。除了I/O刷新及運行用戶程序,還要做些公共處理工作。
公共處理工作有:循環(huán)時間監(jiān)控、外設服務及通訊處理等。
監(jiān)控循環(huán)時間的目的是避免"死循環(huán)",避免程序不能反復不斷地重復執(zhí)行。辦法是用"看門狗"(Watchingdog)。只要循環(huán)超時,它可報警,或作相應處理.
外設服務是讓PLC可接受編程器對它的操作,或通過接口向輸出設備如打印機輸出數(shù)據(jù).
通訊處理是實現(xiàn)PLC與PLC,或PLC與計算機,或PLC與其它工業(yè)控制裝置或智能部件間信息交換的。這也是增強PLC控制能力的需要。
也就是說,實際的PLC工作過程總是:公共處理--I/O刷新--運行用戶程序--再公共處理--……反復不停地重復著。
1.3 PLC可編程控制器實現(xiàn)控制的方式
用這種不斷地重復運行程序?qū)崿F(xiàn)控制稱掃描方式。是用計算機進行實時控制的一種方式。此外,計算機用于控制還有中斷方式。在中斷方式下,需處理的控制先申請中斷,被響應后正運行的程序停止運行,轉(zhuǎn)而去處理中斷工作(運行有關中斷服務程序)。待處理完中斷,又返回運行原來程序。哪個控制需要處理,哪個就去申請中斷。哪個不需處理,將不被理睬。顯然,中斷方式與掃描方式是不同的。
在中斷方式下,計算機能得到充分利用,緊急的任務也能得到及時處理。但是,如果同時來了幾個都要處理的任務該怎么辦呢?優(yōu)先級高的還好辦,低的呢?可能會出現(xiàn)照顧不到之處。所以,中斷方式不大適合于工作現(xiàn)場的日常使用。
但是,PLC在用掃描方式為主的情況下,也不排斥中斷方式。即,大量控制都用掃描方式,個別急需的處理,允許中斷這個掃描運行的程序,轉(zhuǎn)而去處理它。這樣,可做到所有的控制都能照顧到,個別應急的也能進行處理。
PLC的實際工作過程比這里講的還要復雜一些,分析其基本原理,也還有一些理論問題。有關人員如果能把上面介紹的入出變換、物理實現(xiàn)--信息處理、I/O電路--空間、時間關系--掃描方式并輔以中斷方式,作為一種思路加以研究,弄清了它,也就好理解PLC是怎樣去實現(xiàn)控制的,也就好把握住PLC的基本原理了。