一、PLC主要是用来干什么的?怎么才能学好PLC?
作为一名10多年工龄的自动化人员,我帮你解答一下这个问题
PLC最通俗的话就是通过编程的方式将操作人员与现场设备联系起来,实现自动化生产控制。
怎么学好PKC:
1,首先要具备一定的文化背景,文化理论的支撑才能使得你能够深刻理解PLC为何物
2,学习电工知识,电工不一定懂PLC自动化,但是自动化高手一般都具备一定电工技能。电工知识对于编程思路有很大的指导意义。
3,买本PLC教材,教材上有理论,也有结合理论的习题,甚至还配有教学光盘。每天坚持学习,没有特殊情况,坚决不能落下。
4,勤动口,多问师傅。问一个问题,就多明白一个道理。一年365天,每天一个问题,365天是不是积累了365条知识呢。
5,多逛论坛。论坛里有各种理论知识,实际故障处理思路方法。仔细品味借鉴后,肯定会让你快速成长起来。
二、plc是什么意思?
什么是PLC ?
PLC : Programmable Logic Controller (可编程序控制器)
1978 NEMA(National Electrical Manufacture Association)美国国家电气协会正式命名为
Programmable Logic Controller,PLC),其定义为一种电子装置,主要将外部的输入装置如:按键、感应器、开关及脉冲等的状态读取后,依据这些输入信号的状态或数值并根据内部储存预先编写的程序,以微处理机执行逻辑、顺序、计时、计数及算式运算,产生相对应的输出信号到输出装置如:继电器(Relay)的开关、电磁阀及马达驱动器,控制机械或程序的操作,达到机械控制自动化或加工程序之目的。并藉其外围的装置(个人计算机 /程序书写器 )轻易地编辑 /修改程序及监控装置状态,进行现场程序的维护及试机调整。而普遍使用于 PLC程序设计的语言,即是梯形图 (Ladder Diagram)程序语言。
1985年,国际电工委员会(IEC)对可编程程序控制器作出如下定义:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于使工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。
起源:
在PLC问世之前,在工业控制领域中继电器控制一直占据主导地位。但是继电器控制系统却有着十分明显的缺点:
体积大
耗电多
可靠性差
寿命短
运行速度慢
适应性差
当生产工艺发生变化时,就必须重新设计、重新安装,造成时间和资金的严重浪费
1968年,美国通用汽车公司(General Motors Corporation,GM)根据市场形势与生产发展的需要,为了适应汽车型号不断更新的要求,以在激烈的竞争的汽车工业中占有优势,提出了“多品种、小批量、不断翻新汽车品牌型号”的战略。提出取代继电器控制装置的要求对外招标
软连接代替硬接线
硬件维护方便最好是插件式结构
可靠性高于继电器控制柜
体积小于继电器控制柜
成本低于继电器控制柜
具有数据通讯功能
输入电压:115V
可在恶劣环境下工作
扩展时,原系统变更要少
用户程序存储容量可扩展到4K以上
1969 年,美国数字设备公司(Digital Equipment Corporation,简称DEC) 根据GM的招标要求研制出了第一台PLC ( PDP—14 ), 并在美国通用汽车公司的汽车生产线上试用成功。
Modicon 084 是世界上第一种投入生产的PLC
Modicon 084
1971年,日本研制出第一台DCS-8
1973年,德国西门子公司(SIEMENS)研制出欧洲第一台PLC,型号: SIMATIC S4
1974年,中国研制出第一台PLC,1977年开始工业应用
PLC的应用领域
目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业
使用情况主要分为如下几类:
1.开关量逻辑控制
取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
2.工业过程控制
在工业生产过程当中,存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量),PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
3.运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块,如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
4.数据处理
PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
5.通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展,现在的PLC都具有通信接口,通信非常方便。
发展
20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器,使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能,完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后,为了方便和反映可编程控制器的功能特点,可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller(PLC)。
20世纪70年代中末期,可编程控制器进入实用化发展阶段,计算机技术已全面引入可编程控制器中,使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。
20世纪80年代初,可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多,产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
20世纪80年代至90年代中期,是PLC发展最快的时期,年增长率一直保持为30~40%。在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
20世纪末期,可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元,使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。
PLC的优点
1.可靠性高,抗干扰能力强
在传统的继电器控制系统中,使用了大量的中间继电器、时间继电器,由于元器件本身固有的一些诸如元器件老化、接触不良、触点抖动等缺点,大大地降低了系统的可靠性。而PLC控制系统中大量的开/关动作是由无触点的半导体电路完成,因此故障大大减少。
此外,PLC在硬件方面,所有的I/O接口采用光电隔离
PLC在软件方面,具有良好的自诊断功能,
2.配套齐全,功能完善,适用性强
3.程序简单易学,系统开发设计、调试周期短
4.安装简单,维护方便
5.模块化结构、体积小,重量轻,能耗低
继电器系统与PLC系统比较
PLC的发展趋势
1.向高性能、高速度、大容量方向发展
2.向超大型、超小型两个方向发展
3.网络化,强化网络通信能力
4.提高编程软件的功能
5.编程语言多样化
三、plc包含哪些组件?
plc基本结构主要有CPU,电源,储存器和输入输出接口电路等组成。中央处理器单元一般由控制器、运算器和寄存器组成。
1、中央处理器编辑
CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与储存单元、输入输出接口、通信接口、扩展接口相连。CPU是PLC的核心,它不断采集输入信号,执行用户程序,刷新系统输出。
2、储存器
PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两种。系统存储器用于存放PLC的系统程序,用户存储器用于存放PLC的用户程序。现在的PLC一般均采用可电擦除的E2PROM存储器来作为系统存储器和用户存储器。
3、输入输出接口单元
PLC的输入接口电路的作用是将按钮、行程开关或传感器等产生的信号输入CPU;PLC的输出接口电路的作用是将CPU向外输出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号,以便控制接触器线圈等电器的通、断电。PLC的输入输出接口电路一般采用光耦合隔离技术,可以有效地保护内部电路。
plc基本结构输入接口电路
PLC的输入接口电路可分为直流输入电路和交流输入电路。直流输入电路的延迟时间比较短,可以直接与接近开关,光电开关等电子输入装置连接;交流输入电路适用于在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。
交流输入电路和直流输入电路类似,外接的输入电源改为220V交流电源。
plc基本结构输出接口电路
输出接口电路通常有3种类型:继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出型。
继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出型的输出电路类似,只是晶体管或晶闸管代替继电器来控制外部负载。
4、扩展接口和通信接口
PLC的扩展接口的作用是将扩展单元和功能模块与基本单元相连,使PLC的配置更加灵活,以满足不同控制系统的需要;通信接口的功能是通过这些通信接口可以和监视器、打印机、其他的PLC或是计算机相连,从而实现“人-机”或“机-机”之间的对话。
5、电源
PLC一般使用220V交流电源或24V直流电源,内部的开关电源为PLC的中央处理器、存储器等电路提供5V、12V、24V直流电源,使PLC能正常工作。
四、PLC有哪些基本功能?
PLC的主要功能与作用:
1、用于顺序控制:
顺序控制是根占有关输进开关量确当前与历史的状况,产生所要求的开关量输出,以使系统能按一定顺序工作。这是系统工作最基本的控制。也是离散生产过程最常用的控制。
2、用于过程控制:
过程控制要用到模拟量。模拟量一般是指连续变化的量,如电流、电压、温度、压力等物理量。过程控制的目的就是,根占有关模拟量确当前与历史的输进状况,产生所要求的开关量、或模拟量输出,以使系统工作参数能按一定要求工作。是连续生产过程最常用的控制。
五、PLC有哪些基本组成?
plc基本结构主要有CPU,电源,储存器和输入输出接口电路等组成。中央处理器单元一般由控制器、运算器和寄存器组成。
1、中央处理器编辑
CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与储存单元、输入输出接口、通信接口、扩展接口相连。CPU是PLC的核心,它不断采集7a64e4b893e5b19e31333363396361输入信号,执行用户程序,刷新系统输出。
2、储存器
PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两种。系统存储器用于存放PLC的系统程序,用户存储器用于存放PLC的用户程序。现在的PLC一般均采用可电擦除的E2PROM存储器来作为系统存储器和用户存储器。
3、输入输出接口单元
PLC的输入接口电路的作用是将按钮、行程开关或传感器等产生的信号输入CPU;PLC的输出接口电路的作用是将CPU向外输出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号,以便控制接触器线圈等电器的通、断电。PLC的输入输出接口电路一般采用光耦合隔离技术,可以有效地保护内部电路。
plc基本结构输入接口电路
PLC的输入接口电路可分为直流输入电路和交流输入电路。直流输入电路的延迟时间比较短,可以直接与接近开关,光电开关等电子输入装置连接;交流输入电路适用于在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。
交流输入电路和直流输入电路类似,外接的输入电源改为220V交流电源。
plc基本结构输出接口电路
输出接口电路通常有3种类型:继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出型。
继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出型的输出电路类似,只是晶体管或晶闸管代替继电器来控制外部负载。
4、扩展接口和通信接口
PLC的扩展接口的作用是将扩展单元和功能模块与基本单元相连,使PLC的配置更加灵活,以满足不同控制系统的需要;通信接口的功能是通过这些通信接口可以和监视器、打印机、其他的PLC或是计算机相连,从而实现“人-机”或“机-机”之间的对话。
5、电源
PLC一般使用220V交流电源或24V直流电源,内部的开关电源为PLC的中央处理器、存储器等电路提供5V、12V、24V直流电源,使PLC能正常工作。