我最近學(xué)習三陵P(guān)LC原理與應用。
自已了一些知識想與大家分享一下。對于初學(xué)者想學(xué)習的可以參考下,也請相關(guān)師傅們請教育與指點(diǎn)。在學(xué)習期間我會(huì )一一的從這里發(fā)出。就是本人打字有點(diǎn)慢,有時(shí)會(huì )出錯,請不要見(jiàn)笑。
我今天學(xué)習的是FX系列PLC程序控制的基本知識。
第一講、
一、學(xué)習要求
1、 了解可編程序控制器的由來(lái)及其特點(diǎn)
2、 熟悉PLC的應用領(lǐng)域
3、 重點(diǎn)掌握PLC發(fā)展趨勢
二、可編程控制器的名稱(chēng)演變
1969年時(shí)被稱(chēng)為可編程邏輯控制器,簡(jiǎn)稱(chēng)PLC (Programmable Logic Controller)。
70年代后期,隨著(zhù)微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展,稱(chēng)其為可編程控制器,簡(jiǎn)稱(chēng)PC (Programmable Controller)。但由于PC容易和個(gè)人計算機 (Personal Computer)相混淆,故人們仍習慣地用PLC作為可編程控制器的縮寫(xiě)。
三、可編程控制器定義
(1987年 國際電工委員會(huì ))
可編程序控制器是專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的一種數字運算操作的電子裝置,是帶有存儲器,可以編制程序的控制器。它能夠存儲和執行指令,進(jìn)行邏輯運算、順序控制、定時(shí)、計數和算術(shù)運算等操作,并通過(guò)數字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類(lèi)型的機械或生產(chǎn)過(guò)程。
四、 可編程控制器的產(chǎn)生
因為繼電器邏輯電路配線(xiàn)復雜,可以說(shuō),PLC在繼電控制系統上發(fā)展而來(lái)
1968年,美國最大的汽車(chē)制造廠(chǎng)家通用汽車(chē)公司(GM公司)提出設想,為了改變日益龐大的繼電控制系統,開(kāi)始招標。
1969年,美國數字設備公司研制出了世界上第一臺PC,型號為PDP-14。
第一代:從第一臺可編程控制器誕生到70年代初期。其特點(diǎn)是:CPU由中小規模集成電路組成,存儲器為磁芯存儲器;
第二代:70年代初期到70年代末期。其特點(diǎn)是:CPU采用微處理器,存儲器采用EPROM ;
第三代:70年代末期到80年代中期。其特點(diǎn)是:CPU采用8位和16位微處理器,有些還采用多微處理器結構,存儲器采用EPROM、EAROM、CMOSRAM等 ;
第四代:80年代中期到90年代中期。PC全面使用8位、16位微處理芯片的位片式芯片,處理速度也達到1us/步 ;
第五代:90年代中期至今。PC使用16位和32位的微處理器芯片,有的已使用RISC芯片。
1968年,GM公司招標文件提出十項設計標準:
編程簡(jiǎn)單,可在現場(chǎng)修改程序;
維護方便,采用插件式結構;
可靠性高于繼電器控制柜;
體積小于繼電器控制柜;
成本可與繼電器控制柜競爭;
可將數據直接送入計算機;
可直接使用115V交流輸入電壓;
輸出采用115V交流電壓,能直接驅動(dòng)電磁閥、交流接觸器等;
通用性強,擴展方便;
能存儲程序,存儲器容量可以擴展到4KB。
五、 PLC 的特點(diǎn)
1)編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)
比如梯形圖。很適合電氣技術(shù)人員學(xué)習。
2)功能強,性?xún)r(jià)比高
3)硬件配套齊全,用戶(hù)使用方便,適應性強
主要是實(shí)行了模塊化,配置靈活,安裝方便,程序方便修改,適應工藝變化。
4)可靠性高,抗干擾能力強
一般的PLC平均無(wú)故障時(shí)間達到數萬(wàn)小時(shí),可靠性的提高是由于大量減少了繼電器等電子裝置,使系統復雜性降低,提高可靠性。
5)系統的設計、安裝、調試工作量少
6)維修工作量少,維修方便
PLC都具有故障自診斷的功能,可以根據故障表快速定位故障。
7)體積小,能耗低。
小型的PLC只有幾個(gè)繼電器的大小,節省了開(kāi)關(guān)柜的大量空間,配線(xiàn)也少得多,節省很多安裝工時(shí),費用大大降低。
六、PLC的分類(lèi)
1. 按I/O點(diǎn)數來(lái)分
超小型:<=64點(diǎn),存儲空間1~2K
小型 :64~128點(diǎn),存儲空間2~4K
中型 :128~512點(diǎn),存儲空間4~16K
大型 :512~8192點(diǎn),存儲空間16~64K
超大型 :>8192點(diǎn),存儲空間64~128K
也可以直接分為小型、中型、大型
(當然,隨著(zhù)時(shí)間的推移,存儲空間的變化很大,有的現在中型的PLC已經(jīng)有1M或者512K的存儲空間了。)
2)按結構形式來(lái)分
有整體式的,就是將電源、CPU、I/O、部件都集中在一個(gè)機箱內,結構緊湊、體積小、價(jià)格低。一般都配備特殊功能單元,如模擬量單元、位置控制單元,通訊單元等等。
有模塊式的,PLC的各部分分成若干個(gè)部分,如CPU模塊、I/O模塊,電源模塊和各種功能模塊。裝配靈活,更換方便,一般大中型都采用這種方式。
七、PLC的性能
1,硬件性能
包括有環(huán)境溫度,環(huán)境濕度,抗震,抗沖擊,抗噪聲干擾,耐壓,接地等。
2,軟件指標
1)編程語(yǔ)言,一般常用的有梯形圖,指令表,控制系統流程圖。
2)用戶(hù)存儲空間和類(lèi)型,一般以字、步或KB為單位,比如FX2的存儲空間就是2K步;常用的用戶(hù)存儲器類(lèi)型有RAM,EEPROM,EPROM。(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory
RAM(Random Access Memory)隨機存儲器,斷電后數據會(huì )丟失 。
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory )電可擦可編程只讀存儲器--一種掉電后數據不丟失的存儲芯片,在指定的引腳加上一個(gè)高電壓即可寫(xiě)入或擦除,而且其擦除的速度極快 。
EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory )可擦除可編程只讀存儲器,一旦經(jīng)過(guò)編程,EPROM只有在強紫外線(xiàn)的照射下才能夠進(jìn)行擦除
(接軟件指標)
3)I/O總數,有開(kāi)關(guān)量和模擬量?jì)煞NI/O。
4)指令數,用來(lái)表示PLC的功能,一般指令越多,其功能越強大。
5)軟元件的種類(lèi)和點(diǎn)數。指輔助繼電器、定時(shí)器、計數器、狀態(tài)、數據寄存器和各種特殊繼電器。
6)掃描速度。以“us/步“表示。掃描速度越快,其輸入輸出的響應越快。
7)其他指標。如運行方式、I/O方式、自診斷功能、通訊聯(lián)網(wǎng)功能、遠程
1,開(kāi)關(guān)量邏輯控制,包括各種生產(chǎn)線(xiàn).
2,慢連續量的過(guò)程控制,電力\冶金\化工
3,快連續量的運動(dòng)控制,裝配機械等
4,數據處理,造紙、食品,冶金等
5,通訊,PLC之間的聯(lián)網(wǎng),與上位機的通訊等等。
八、PLC應用領(lǐng)域總結
1)大力發(fā)展微型PLC
比如西門(mén)子的LOGO!系列,可以用作家用、民用、工業(yè)控制,價(jià)格便宜,結構小巧。
2)向高性能,高速度,大容量發(fā)展
三菱的A系列PLC使用了世界上第一個(gè)在一塊芯片上可實(shí)現PLC全部功能的32位微處理器,即順序控制專(zhuān)用芯片,其每條指令的掃描時(shí)間為0.15us.
3)大力開(kāi)發(fā)智能型I/O模塊和分布式I/O子系統
比如西門(mén)子的ET200系列,是基于PROFIBUS的分布式I/O控制系統,包括我們最常用的ET200M。
4)PC的編程軟件取代手持式編程器
5)PLC的編程語(yǔ)言標準化
都要以IEC1131-3標準。
6)PLC通訊的易用化和傻瓜化
目前最常用的是現場(chǎng)總線(xiàn)和以太網(wǎng)。
7)PLC的軟件化與PC化
主要是由于PC的穩定性得到很大的提高,比如現在出現的平板電腦。
8)組態(tài)軟件引發(fā)的上位機編程革命
INTOUCH,iFIX ,WINCC,CIMPLICITY,
RSVIEW32,組態(tài)王,力控。
9)PLC與現場(chǎng)總線(xiàn)的結合
可以通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)組成廉價(jià)的DCS,目前的現場(chǎng)總線(xiàn)有:FOUNDATION FIELDBUS(現場(chǎng)基金會(huì )總線(xiàn)),PROFIBUS(是德國和歐洲標準),LONWORKS(目前在樓宇自動(dòng)化方面應用較多)CAN (汽車(chē)行業(yè)應用較多)
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