㈠ plc入門基礎知識有哪些
1、PLC的組成
(1)輸入介面:接受被控設備的信號,並通過光電耦合器件和輸入電路驅動內部電路接通或斷開。
(2)輸出介面:程序的執行結果通過輸出介面的光電耦合器件和輸出組件(繼電器、晶閘管、晶體管)輸出,控制外部負載的接通或斷開。
2、PLC 的基本單元
(1)CPU :PLC的核心部件,指揮PLC進行各種工作。如接受用戶程序和數據、診斷、執行執行程序等。
(2)存儲器:存儲系統和用戶的程序和數據。
(3)I / O介面:PLC與工業生產現場被控對象之間的連接部件,用來接受被控設備的信號和輸出程序的執行結果。
(4)通信介面:通過通信介面與監視器、列印機等其他設備進行信息交換。
(5)電源。
3、PLC開關量輸出介面
晶閘管輸出型:一般情況下,只能帶交流負載,響應速度快,動作頻率高。
晶體管輸出型:一般情況下,只能帶直流負載,響應速度快,動作頻率高。
繼電器輸出型:一般情況下,可帶交、直流負載,但其響應時間長,動作頻率低。
4、PLC類型
(1)整體式:將CPU、電源、I/O部件都集中在一個機箱內,結構緊湊、價格低,一般小型PLC採用這種結構。
(2)模塊式:將PLC的各個部分分成若干個單獨的模塊,可根據需要選配不同模塊組成一個系統,具有配置靈活、方便擴展和維修的特點,一般中、大型PLC採用這種結構。模塊式PLC由框架或基板和各種模塊組成,模塊裝在框架或基板的插座上。
(3)疊裝式:結合了整體式和模塊式的特點,疊裝式PLC的CPU、電源、I/O介面等也是各自獨立的模塊,但它們之間是靠電纜連接,使得系統不僅配置靈活而且體積小巧。
5、PLC的掃描周期
PLC的掃描過程包含內部處理、通信服務、輸入處理、程序執行、輸出處理五個階段,這五個階段掃描一次所需的時間稱為掃描周期。
掃描周期與CPU運行速度、PLC硬體配置和用戶程序長短有關。
㈡ PLC基礎知識簡介
在自動化控制領域,PLC是一種重要的控制設備。目前,世界上有200多廠家生產300多品種PLC產品,應用在汽車(23%)、糧食加工(16.4%)、化學/制葯(14.6%)、金屬/礦山(11.5%)、紙漿/造紙(11.3%)等行業。為了使各位初學者更方便地了解PLC,本文對PLC的發展、基本結構、配置、應用等基本知識作一簡介,以期對各位網友有所幫助。
一、PLC的發展歷程
在工業生產過程中,大量的開關量順序控制,它按照邏輯條件進行順序動作,並按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制,及大量離散量的數據採集。傳統上,這些功能是通過氣動或電氣控制系統來實現的。1968年美國GM(通用汽車)公司提出取代繼電氣控制裝置的要求,第二年,美國數字公司研製出了基於集成電路和電子技術的控制裝置,首次採用程序化的手段應用於電氣控制,這就是第一代可編程序控制器,稱Programmable Controller(PC)。
個人計算機(簡稱PC)發展起來後,為了方便,也為了反映可編程式控制制器的功能特點,可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller(PLC),現在,仍常常將PLC簡稱PC。
PLC的定義有許多種。國際電工委員會(IEC)對PLC的定義是:可編程式控制制器是一種數字運算操作的電子系統,專為在工業環境下應用而設計。它採用可編程序的存貯器,用來在其內部存貯執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令,並通過數字的、模擬的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。可編程序控制器及其有關設備,都應按易於與工業控制系統形成一個整體,易於擴充其功能的原則設計。
上世紀80年代至90年代中期,是PLC發展最快的時期,年增長率一直保持為30~40%。在這時期,PLC在處理模擬量能力、數字運算能力、人機介面能力和網路能力得到大幅度提高,PLC逐漸進入過程式控制制領域,在某些應用上取代了在過程式控制制領域處於統治地位的DCS系統。
PLC具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。PLC在工業自動化控制特別是順序控制中的地位,在可預見的將來,是無法取代的。
二、PLC的構成
從結構上分,PLC分為固定式和組合式(模塊式)兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等,這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架,這些模塊可以按照一定規則組合配置。
三、CPU的構成
CPU是PLC的核心,起神經中樞的作用,每套PLC至少有一個CPU,它按PLC的系統程序賦予的功能接收並存貯用戶程序和數據,用掃描的方式採集由現場輸入裝置送來的狀態或數據,並存入規定的寄存器中,同時,診斷電源和PLC內部電路的工作狀態和編程過程中的語法錯誤等。進入運行後,從用戶程序存貯器中逐條讀取指令,經分析後再按指令規定的任務產生相應的控制信號,去指揮有關的控制電路。
CPU主要由運算器、控制器、寄存器及實現它們之間聯系的數據、控制及狀態匯流排構成,CPU單元還包括外圍晶元、匯流排介面及有關電路。內存主要用於存儲程序及數據,是PLC不可缺少的組成單元。
在使用者看來,不必要詳細分析CPU的內部電路,但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作,由它讀取指令、解釋指令及執行指令。但工作節奏由震盪信號控制。運算器用於進行數字或邏輯運算,在控制器指揮下工作。寄存器參與運算,並存儲運算的中間結果,它也是在控制器指揮下工作。
CPU速度和內存容量是PLC的重要參數,它們決定著PLC的工作速度,IO數量及軟體容量等,因此限制著控制規模。
四、I/O模塊
PLC與電氣迴路的介面,是通過輸入輸出部分(I/O)完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路,其輸入暫存器反映輸入信號狀態,輸出點反映輸出鎖存器狀態。輸入模塊將電信號變換成數字信號進入PLC系統,輸出模塊相反。I/O分為開關量輸入(DI),開關量輸出(DO),模擬量輸入(AI),模擬量輸出(AO)等模塊。
開關量是指只有開和關(或1和0)兩種狀態的信號,模擬量是指連續變化的量。常用的I/O分類如下:
開關量:按電壓水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔離方式分,有繼電器隔離和晶體管隔離。
模擬量:按信號類型分,有電流型(4-20mA,0-20mA)、電壓型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外,還有特殊IO模塊,如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。
按I/O點數確定模塊規格及數量,I/O模塊可多可少,但其最大數受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或機架槽數限制。
五、電源模塊
PLC電源用於為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時,有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有:交流電源(220VAC或110VAC),直流電源(常用的為24VAC)。
六、底板或機架
大多數模塊式PLC使用底板或機架,其作用是:電氣上,實現各模塊間的聯系,使CPU能訪問底板上的所有模塊,機械上,實現各模塊間的連接,使各模塊構成一個整體。
七、PLC系統的其它設備
1、編程設備:編程器是PLC開發應用、監測運行、檢查維護不可缺少的器件,用於編程、對系統作一些設定、監控PLC及PLC所控制的系統的工作狀況,但它不直接參與現場控制運行。小編程器PLC一般有手持型編程器,目前一般由計算機(運行編程軟體)充當編程器。
2、人機界面:最簡單的人機界面是指示燈和按鈕,目前液晶屏(或觸摸屏)式的一體式操作員終端應用越來越廣泛,由計算機(運行組態軟體)充當人機界面非常普及。
3、輸入輸出設備:用於永久性地存儲用戶數據,如EPROM、EEPROM寫入器、條碼閱讀器,輸入模擬量的電位器,列印機等。
八、PLC的通信聯網
依靠先進的工業網路技術可以迅速有效地收集、傳送生產和管理數據。因此,網路在自動化系統集成工程中的重要性越來越顯著,甚至有人提出"網路就是控制器"的觀點說法。
PLC具有通信聯網的功能,它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計算機以及其他智能設備之間能夠交換信息,形成一個統一的整體,實現分散集中控制。多數PLC具有RS-232介面,還有一些內置有支持各自通信協議的介面。
PLC的通信,還未實現互操作性,IEC規定了多種現場匯流排標准,PLC各廠家均有採用。
對於一個自動化工程(特別是中大規模控制系統)來講,選擇網路非常重要的。首先,網路必須是開放的,以方便不同設備的集成及未來系統規模的擴展;其次,針對不同網路層次的傳輸性能要求,選擇網路的形式,這必須在較深入地了解該網路標準的協議、機制的前提下進行;再次,綜合考慮系統成本、設備兼容性、現場環境適用性等具體問題,確定不同層次所使用的網路標准。
㈢ 電工plc基礎知識
電工plc基礎知識
PLC是可編程邏輯控制器,是一種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。以下是我為大家分享的電工plc基礎知識,快來看看吧!
電工plc基礎知識 篇1
1、編程需要堅強的毅力和足夠的耐心
人各有所長。有些人把編程看作一項冗長而枯燥的工作;有些人把編程看作一項趣味的智力游戲。如果你是前者,強烈建議你遠離這份工作。畢竟編程工作是對人的毅力和耐心的挑戰。我所在實驗室中,很多學生看到我編程序就會驚訝於我面對這一堆堆符號所表現出的專注。其實,這是興趣使然。興趣使我具備了足夠的毅力和耐心。經過無數次失敗後,當看到一個個符號按我的思路整齊的排列,PLC按我的要求有條不紊的運行時,興趣得到了極大的滿足,如同打通了一個游戲的關口。所以,我告訴這些學生:你們看到的是一堆枯燥怪異的符號,我看到的卻是一群熱情奔放的舞者,而我則是她們的導演。
2、編程需要敢於實踐的信心
我曾經教過一個學生學AutoCAD,我對她的唯一要求就是實踐。我告訴她:你隨便怎麼操作,大不了一張圖重畫;最壞的結果是系統崩潰,沒關系,系統重做,再來;只要電腦沒被砸了,怎麼都行。兩年後,我再看到她做的CAD圖紙,也自嘆不如。
同樣道理,只有不斷地在PLC上運行這些指令,觀察運行的結果,才能弄清PLC指令的作用。很多初學者對PLC一臉的迷茫,往往是出於一種畏懼,擔心損壞設備。而這些畏懼是沒有任何道理的。仔細的閱讀手冊是非常重要的,但是僅靠讀書是成不了一個工程師的。更何況手冊上的內容並非面面俱到。我在接觸到那些不熟悉的指令時,喜歡單獨編一個小程序,讓PLC運行。然後逐個修改條件,觀察運行的結果(MicroWin為用戶提供了非常好的監控手段),反過來再重新理解手冊的描述,這樣就可以非常直觀的理解這些指令的作用和使用方法。不必擔心自己寫的程序會有什麼問題,會影響PLC的正常工作。程序有沒有問題,只有讓PLC運行了才能發現。而發現問題並解決問題就是對自己能力的提高。撇開硬體操作不談,單就軟體來說,我還真沒有遇到過由於軟體問題而損壞PLC的事。在這里不必擔心繼電器電路接錯線可能造成的後果。所以,大膽的實踐是PLC編程的必由之路。
當然,大膽實踐並不是野蠻操作,而是必須遵循必要的規范。還有一個要注意的`,在程序未經可靠性證實之前,千萬不要掛接負載,以免造成不必要的損失。數字量的輸出有LED顯示;而模擬量處理可以採用一些硬體或軟體模擬手段來解決。
3、編程需要有縝密的邏輯思維
編程本身就是一種邏輯思維過程。在高級語言中,使用最多的是ifthenelse、select這些條件判別語句,這就是邏輯中的因果關系。PLC程序就是由這些因果關系組成的:判別條件是否成立,進而決定執行相應的指令。最初的PLC是用來替代繼電器邏輯電路的,所以繼承了繼電器電路以觸點作為觸發條件的描述方式。在PLC中,以虛擬觸點代替了繼電器的金屬觸點,而繼電器電路所表達的邏輯關系還是被完整的保留下來。即使引入了繼電器電路難以勝任的數值處理過程,PLC從根本上還是在執行一個個因果關系。所以,理順對象的各個事件之間的邏輯關系,是編程之前必須精心做好的准備工作。我在接到一項任務後,第一件事就是整理出一份邏輯關系圖,與用戶反復商討,取得用戶的認可,然後才真正進入程序的編寫過程。
4、不可或缺的相關知識
PLC的程序是直接作用於對象的具體工藝過程,那麼對對象具體工藝過程的理解是非常重要的的。我在與用戶的交流過程中,會用我所掌握的UnitOperation的知識分析用戶的工藝過程,協助用戶整理過程式控制制中的各個邏輯關系,甚至包括各種儀表、硬體的配置。這得益於我原本所學的專業。當然,不能要求所有搞PLC程序的工程師都有我這樣的經歷。但是有兩門知識卻是不可或缺的:一是過程儀表的硬體知識,包括感測器、變送器(二次儀表)和PLC本身,這是構建控制系統的基礎;二是過程式控制制理論,包括各種控制模型的原理和應用,其中最重要的是二位調節和PID調節模型。PID調節是目前用得最廣泛的過程式控制制手段,且變化多端。學習PID最好的方法就是讀書。幾乎所有講解過程式控制制的書籍都有關於PID的內容,多讀基本相關的書籍對理解PID是很有益處的。我發現不少網友在進入PLC領域時,缺乏這些相關知識。這並不可怕;可怕的是當事者不能靜下心來彌補知識的缺陷。我們不要怪罪學校沒有教授這些內容,而是要注重自己如何去學習這些知識。工作中遇到的許多問題是學校里沒講過的,這不能成為我們拒絕工作的理由,而應該以積極的態度去應對這些問題。我的體會是,為了解決工作中的問題而學習的知識,比課堂上學的東西更容易記住。
5、養成良好的編程習慣
每個人編程都會有不同的習慣和特點,不能強求一致。但是一些好的習慣還是應該為大多數人所遵循。一是理順邏輯關系、時序關系,編製程序框圖;二是合理分配主程序、子程序和中斷程序;三是合理分配寄存器,編制寄存器符號表。
PLC編程更接近於單片機,或者說PLC就是模塊化的單片機。因此PLC的很多操作都是直接針對寄存器的,如果在程序中出現不合理的寄存器地址重疊,一定會出現不可預想的後果。編制寄存器符號表不僅可以避免上述問題(MicroWin會有問題提示),而且可以使程序具備更好的可讀性。這和VB中定義變數有異曲同工之處。
VB編程中關注的是事件,不強調主程序和子程序的觀念,因為VB主程序的工作是由PC的操作系統完成的。PLC則不然。PLC程序是以主程序為主幹的,CPU不斷的循環執行主程序,只有觸發條件成立時才會調用子程序或中斷程序。即子程序和中斷程序所執行的任務不是全時需要的。如果把這些任務都放在主程序中會無端增加主程序的工作量,降低程序的效率。這點和單片機的編程思路是一致的。子程序的使用可以使整個程序的邏輯更清晰。而且子程序可以分開編寫、調試,最後「安裝」到主程序上。這樣你可以一個一個解決問題。
PLC編程,無論是LAD,抑或STL,都不如VB那麼直觀、有趣,更不如CAD那麼形象。但比單片機的匯編語言的可視性強多了。對於初學者,LAD(梯形圖)的編程相對直觀,更容易上手。
最後,PLC提供了豐富的指令、模塊,比單片機方便了很多。但是初學者編程時應盡量先使用簡單的指令達到目的。盡管看上去有點土,卻不失為一個入門的好途徑,且對你理解那些較為復雜的指令會有幫助。具備了一定經驗後,應該考慮掌握復雜指令的應用,以及程序的優化。
電工plc基礎知識 篇2
電流和電路
1、電荷
摩擦起電分電荷,電荷電性分兩種。
毛皮橡膠橡帶負,絲綢玻璃玻帶正。
同種電荷相排斥,異種電荷相吸引。
看到排斥的現象,電荷電性肯定同。
元電荷:帶的電荷1.6,乘以10的-19方。
2、電流方向
形成電流有規定,電荷定向之移動。正電移動的方向,規定電流的方向。
金屬導電靠(自由)電子,電子方向電流反。
3、串聯和並聯
串聯電路
首尾相連為串聯,串聯電路一條路。
一個開關控全部,位置不同控相同。
所有電器互(相)影響,一個停止都停止。
並聯電路
頭頭連,尾尾連,並列兩點為並聯。
電器獨立能工作,互不影響是特點。
並聯電路幾條路,總關控全支控支。
4、根據實物圖畫電路圖
尋找接線多線柱,串並關系要分清。
一畫支路二並聯,再畫幹路和電源。
元件符號要標清,畫完對應要檢查。
5、根據電路圖連接實物圖
按圖連接要注意,一連支路二並聯。
三連幹路和電源,四再添加電壓表。
6、設計電路
設計先畫電路圖,開關位置是關鍵。
開關控誰跟誰串,通常閉合電燈亮。
所有電器都控制,開關一定在幹路。
任一開關閉合後,鈴響鈴定在幹路。
7、電流的強弱
電流表
電流表,測電流,測誰電流跟誰串。
「+」進「-」出右偏轉,左轉線柱定接反。
禁止直接連電源,短路燒毀電流表。
讀數首先看量程,再看最小刻度值。
量程選用0.6A,0.02A一小格。
量程選用3安培,一小格為0.1A。
8、探究串、並聯電路電流規律
串聯電流之關系,各處電流都相等,I=I1=I2。
並聯電流之特點,總流等於支流和,I=I1+I2。
電壓、電阻
1、電壓表
電壓表,測電壓,電路符號圈中V。
測誰電壓跟誰並(聯),「+」進「-」出勿接反。
通常先畫連電路,最後添加電壓表。
量程選用3V,0.1伏一小格。
量程選用15V,一小格為0.5(V)。
2、探究串、並聯電路電壓規律
串聯電壓之關系,總壓等於分壓和,U=U1+U2。
並聯電壓之特點,支壓都等電源壓,U1=U2=U。
3、電阻
導體阻電叫電阻,電阻符號是R。
電阻單位是歐姆,歐姆符號Ω。
決定電阻三因素,長度、材料、橫截面(積)。
不與電壓成正比,電流與它無關系。
受到影響是溫度,通常計算不考慮。
4、變阻器
滑動變阻器
使用滑動變阻器,改誰電流跟誰串。
一上一下連接線,關鍵是看連下線。
左連右移電阻變大,右連右移電阻變小。
歐姆定律
1、歐姆定律及其運用
歐姆定律說電流,I等U來除以R。
三者對應要統一,同一導體同一路。
U等I來乘以R,R等U來除以I。
2、電阻的串聯與並聯
電阻串聯要變大,總阻等於分阻和,R=R1+R2。
電阻並聯要變小,分阻倒和為倒總,1/R=1/R1+1/R2。
3、測量小燈泡電阻
測量小燈泡電阻,原理R等U除I。
需要電壓電流表,燈泡滑動變阻器。
連接開關要斷開,閉前阻值調最大。
4、串聯電路公式
串聯電路之關系,各處電流都相等。
總壓等於分壓和,總阻等於分阻和。
5、並聯電路公式
並聯電路之關系,總流等於支流和。
支壓等於電源壓,分阻倒和為倒總。
電功率
1、電能的計量
電能單位是焦耳(J),生活常用千瓦時(KWh)。
電能表測耗電能,用電等於計數差。
1度=1KWh=3.6×106J
600r/KWh表示
每耗一度電。轉盤轉600圈。
轉盤轉n圈,耗電n/600KWh。
2、電功率
消耗電能的快慢,電功率用P表示。
1秒之內耗電能,叫這電器電功率。
P等電能除時間P=u/t,電壓電流兩相乘P=UI。
功率單位是瓦特,1(W)等1伏安,1W=1VA。
已知p、t求耗能,W等於p乘t。
3、電功率計算
電燈電器有標志,額定電壓(U0)額功率(P0)。
正常發光用電流,I等P0除U0。I=P0/U0。
電壓改變功率變,其中電阻是不變。
遇見電器求電阻,R等U2除以P,R=U2/P。
4、焦耳定律
焦耳定律說熱量,三個因素有關聯。
電流平方是關鍵,乘上電阻和時間。
熱量單位是焦耳,損耗能量常用此。
5、保險絲
鉛銻合金保險絲,電阻較大熔點低。
過粗燒線不保險,過細電路常斷電。
選擇合適保險絲,千萬別用鐵銅絲。
6、火線L零線N,金屬外殼接地E
零線接地火有電,氖氣發光是火線,氖管電阻一百萬。
手按筆卡尖接線,注意手指不碰尖。
觸電事故先斷電,絕緣棒來挑起線。
電工plc基礎知識 篇3
1,從PLC的組成來看,除CPU,存儲器及通信介面外,與工業現場直接有關的還有哪些介面?並說明其主要功能。
(1)輸入介面:接受被控設備的信號,並通過光電耦合器件和輸入電路驅動內部電路接通或斷開。
(2)輸出介面:程序的執行結果通過輸出介面的光電耦合器件和輸出組件(繼電器、晶閘管、晶體管)輸出,控制外部負載的接通或斷開。
2、PLC的基本單元由哪幾個部份組成?各起什麼作用?
(1)CPU:PLC的核心部件,指揮PLC進行各種工作。如接受用戶程序和數據、診斷、執行執行程序等;
(2)存儲器:存儲系統和用戶的程序和數據;
(3)I/O介面:PLC與工業生產現場被控對象之間的連接部件,用來接受被控設備的信號和輸出程序的執行結果;
(4)通信介面:通過通信介面與監視器、列印機等其他設備進行信息交換;
(5)電源。
3、PLC開關量輸出介面有哪幾種類型?各有什麼特點?
晶閘管輸出型:一般情況下,只能帶交流負載,響應速度快,動作頻率高;
晶體管輸出型:一般情況下,只能帶直流負載,響應速度快,動作頻率高;
繼電器輸出型:一般情況下,可帶交、直流負載,但其響應時間長,動作頻率低。
4、按結構型式分,PLC有哪幾種類型?各有什麼特點?
(1)整體式:將CPU、電源、I/O部件都集中在一個機箱內,結構緊湊、價格低,一般小型PLC採用這種結構;
(2)模塊式:將PLC的各個部分分成若干個單獨的模塊,可根據需要選配不同模塊組成一個系統,具有配置靈活、方便擴展和維修的特點,一般中、大型PLC採用這種結構。模塊式PLC由框架或基板和各種模塊組成,模塊裝在框架或基板的插座上。
(3)疊裝式:結合了整體式和模塊式的特點,疊裝式PLC的CPU、電源、I/O介面等也是各自獨立的模塊,但它們之間是靠電纜連接,使得系統不僅配置靈活而且體積小巧。
5、什麼叫PLC的掃描周期?它主要受什麼影響?
PLC的掃描過程包含內部處理、通信服務、輸入處理、程序執行、輸出處理五個階段,這五個階段掃描一次所需的時間稱為掃描周期。
掃描周期與CPU運行速度、PLC硬體配置和用戶程序長短有關。
6、PLC採用什麼方式執行用戶程序?用戶程序執行過程包括哪些階段?
PLC採用循環掃描的方式執行用戶程序,用戶程序的執行過程包括輸入采樣階段、程序執行階段和輸出刷新階段。
7、PLC控制系統與繼電器控制系統相比,具有哪些優點?
(1)控制方法上:PLC採用程序方式實現控制,容易改變或增加控制要求,且PLC的觸點無限;
(2)工作方式上:PLC採用串列工作方式,提高系統的抗干擾能力;
(3)控制速度上:PLC的觸點實際上是觸發器,指令執行的時間在微秒級;
(4)定時和計數上:PLC採用半導體集成電路作定時器,時鍾脈沖由晶振提供,延時精度高,范圍寬。PLC具有繼電器系統不具備的計數功能;
(5)可靠性和可維護性上:PLC採用微電子技術,可靠性高,所具有的自檢功能能及時查出自身故障,監視功能方便調試和維護。
8、PLC為什麼會產生輸出響應滯後現象?如何提高I/O響應速度?
因為PLC採用集中采樣、集中輸出的循環掃描工作方式,輸入端的狀態只在每個掃描周期的輸入采樣階段才能被讀入,而程序的執行結果只在輸出刷新階段才被送出;其次PLC的輸入、輸出延延遲,用戶程序的長度等均能引起輸出響應滯後。
要提高I/O響入采樣、輸出刷新,或直接輸入采樣、輸出刷新,以及中斷輸入輸出和智能化I/O介面等多種方式。
9、FX0N系列PLC內部軟繼電器有哪幾種?
輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、狀態寄存器、定時器、計數器、數據寄存器。
10、如何選擇PLC?
1)機型選擇:應從結構形式、安裝方式、功能要求、響應速度、可靠性要求、機型統一等幾個方面考慮;
2)容量選擇:應從I/O點數、用戶存儲容量兩個方面考慮;
3)I/O模塊選擇:包括開關量和模擬量I/O模塊選擇,以及特殊功能模塊的選擇;
4)電源模塊及編程器等其它設備的選擇
11、簡單敘述PLC集中采樣、集中輸出工作方式的特點,採用這種工作方式具有哪些優、缺點?
集中采樣:在一個掃描周期內,對輸入狀態的采樣只在輸入采樣階段進行,當進入程序執行階段後輸入端將被封鎖。
集中輸出:在一個掃描周期內,只有在輸出刷新階段才將輸出映像寄存器中與輸出有關的狀態轉存到輸出鎖存器中,對輸出介面進行刷新,在其他階段輸出狀態一直保存在輸出映像寄存器中。採用這種工作方式可提高系統的抗干擾能力,增強系統的可靠性,但會引起PLC輸入/輸出響應的滯後。
12、PLC採用什麼樣的工作方式?有何特點?
PLC採用集中采樣、集中輸出、循環掃描的工作方式。
特點:集中采樣是指在一個掃描周期內,PLC對輸入狀態的采樣只在輸入采樣階段進行,當進入程序執行階段後輸入端將被封鎖。
集中輸出是指在一個掃描周期內,PLC只在輸出刷新階段才將輸出映像寄存器中與輸出有關的狀態轉存到輸出鎖存器中,對輸出介面進行刷新,在其他階段輸出狀態一直保存在輸出映像寄存器中。
循環掃描是指PLC在一個掃描周期內需要執行多個操作,它採用分時掃描的方式按順序逐個執行,周而復始重復運行。
13、電磁接觸器主要由哪幾部分組成?簡述電磁接觸器的工作原理。
電磁接觸器一般由電磁機構、觸點、滅弧裝置、釋放彈簧機構、支架與底座等幾部分組成。接觸器根據電磁原理工作:當電磁線圈通電後,線圈電流產生磁場,使靜鐵心產生電磁吸力吸引銜鐵,並帶動觸點動作,使常閉觸點斷開,常開觸點閉合,兩者是聯動的。當線圈斷電時,電磁力消失,銜鐵在釋放彈簧的作用下降放,使觸點復原,即常開觸點斷開,常閉觸點閉合。
14、簡述可編程序控制器(PLC)的定義。
可編程式控制制器(PLC)是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它採用可以編製程序的存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令,並能通過數字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過過程。
PLC及其有關的外圍設備都應按照易於與工業控制系統形成一個整體,易於擴展其功能的原則而設計。
15、簡答PLC系統與繼電接觸器系統工作原理的差別。
組成器件不同;
觸點數量不同;
實施控制的方法不同;
工作方式不同。
16、簡答三菱FX2N系列PLC的STL步進梯形指令有什麼特點?
(1)轉移源自動復位;
(2)允許雙重輸出;
(3)主控功能。
;㈣ PLC的基礎知識
PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它採用可以編製程序的存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令,並能通過數字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易於與工業控制系統形成一個整體,易於擴展其功能的原則而設計。
PLC的基本構成
概述
從結構上分,PLC分為固定式和組合式(模塊式)兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等,這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架,這些模塊可以按照一定規則組合配置。
PLC實質是一種專用於工業控制的計算機,其硬體結構基本上與微型計算機相同,基本構成為:
電源
PLC的電源用於為PLC各模塊的集成電路提供工作電源,在整個系統中起著十分重要的作用。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%)范圍內,可以不採取其它措施而將PLC直接連接到交流電網上去。同時,有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有:交流電源(220VAC或110VAC),直流電源(常用的為24VDC)。
中央處理單元(CPU)
中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞,是PLC的核心起神經中樞的作用,每套PLC至少有一個CPU。它按照PLC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。
CPU速度和內存容量是PLC的重要參數,它們決定著PLC的工作速度,IO數量及軟體容量等,因此限制著控制規模。
存儲器
存放系統軟體的存儲器稱為系統程序存儲器。
存放應用軟體的存儲器稱為用戶程序存儲器。
輸入輸出介面電路(I/O模塊)
PLC與電氣迴路的介面,是通過輸入輸出部分(I/O)完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路,其輸入暫存器反映輸入信號狀態,輸出點反映輸出鎖存器狀態。輸入模塊將電信號變換成數字信號進入PLC系統,輸出模塊相反。I/O分為開關量輸入(DI),開關量輸出(DO),模擬量輸入(AI),模擬量輸出(AO)等模塊。
1.現場輸入介面電路由光耦合電路和微機的輸入介面電路,作用是PLC與現場控制的介面界面的輸入通道。
2.現場輸出介面電路由輸出數據寄存器、選通電路和中斷請求電路集成,作用PLC通過現場輸出介面電路向現場的執行部件輸出相應的控制信號。
常用的I/O分類如下:
開關量:按電壓水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔離方式分,有繼電器隔離和晶體管隔離。
模擬量:按信號類型分,有電流型(4-20mA,0-20mA)、電壓型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外,還有特殊IO模塊,如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。
按I/O點數確定模塊規格及數量,I/O模塊可多可少,但其最大數受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或機架槽數限制。
底板或機架
大多數模塊式PLC使用底板或機架,其作用是:電氣上,實現各模塊間的聯系,使CPU能訪問底板上的所有模塊,機械上,實現各模塊間的連接,使各模塊構成一個整體。
功能模塊
如計數、定位等功能模塊
通信模塊
如乙太網、RS485、Profibus-DP通訊模塊等
編程設備
編程器是PLC開發應用、監測運行、檢查維護不可缺少的器件,用於編程、對系統作一些設定、監控PLC及PLC所控制的系統的工作狀況,但它不直接參與現場控制運行。小編程器PLC一般有手持型編程器,目前一般由計算機(運行編程軟體)充當編程器。
人機界面
最簡單的人機界面是指示燈和按鈕,液晶屏(或觸摸屏)式的一體式操作員終端應用越來越廣泛,由計算機(運行組態軟體)充當人機界面非常普及。
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PLC的特點
可靠性高,抗干擾能力強
PLC用軟體代替大量的中間繼電器和時間繼電器,僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬體,接線可減少到繼電器控制系統的1/10~1/100,因觸點接觸不良造成的故障大為減少。
高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由於採用現代大規模集成電路技術,採用嚴格的生產工藝製造,內部電路採取了先進的抗干擾技術,具有很高的可靠性。例如三菱公司生產的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗餘CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說,使用PLC構成控制系統,和同等規模的繼電接觸器系統相比,電氣接線及開關接點已減少到數百甚至數千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC帶有硬體故障自我檢測功能,出現故障時可及時發出警報信息。在應用軟體中,應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣,整個系統具有極高的可靠性也就不奇怪了。
硬體配套齊全,功能完善,適用性強
PLC發展到今天,已經形成了大、中、小各種規模的系列化產品,並且已經標准化、系列化、模塊化,配備有品種齊全的各種硬體裝置供用戶選用,用戶能靈活方便地進行系統配置,組成不同功能、不同規模的系統。PLC的安裝接線也很方便,一般用接線端子連接外部接線。PLC有較強的帶負載能力,可直接驅動一般的電磁閥和交流接觸器,可以用於各種規模的工業控制場合。除了邏輯處理功能以外,現代PLC大多具有完善的數據運算能力,可用於各種數字控制領域。近年來PLC的功能單元大量涌現,使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發展,使用PLC組成各種控制系統變得非常容易。
易學易用,深受工程技術人員歡迎
PLC作為通用工業控制計算機,是面向工礦企業的工控設備。它介面容易,編程語言易於為工程技術人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近,只用PLC的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業控制打開了方便之門。
容易改造
系統的設計、安裝、調試工作量小,維護方便,容易改造
PLC的梯形圖程序一般採用順序控制設計法。這種編程方法很有規律,很容易掌握。對於復雜的控制系統,梯形圖的設計時間比設計繼電器系統電路圖的時間要少得多。
PLC用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設備外部的接線,使控制系統設計及建造的周期大為縮短,同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設備經過改變程序改變生產過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產場合。
體積小,重量輕,能耗低
以超小型PLC為例,新近出產的品種底部尺寸小於100mm,僅相當於幾個繼電器的大小,因此可將開關櫃的體積縮小到原來的1/2~1/10。它的重量小於150g,功耗僅數瓦。由於體積小很容易裝入機械內部,是實現機電一體化的理想控制設備。
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趨勢與動向
一、 當代PLC技術的發展趨勢
發展迅速,產品更新換代;開發各種智能化模塊,不斷增強過程功能;PLC與個人計算機(PC)結合;通信聯網功能不斷增強;發展新的編程語言,增強容錯功能。
二、 當代PLC技術的發展動向
美國通用汽車以用戶身份提出新一代控制器應具備十大條件,這十大條件是:
1. 編程方便,可在現場修改程序;
2. 維修方便,最好是插件式;
3. 可靠性高於繼電器控制櫃;
4. 體積小於繼電器控制櫃;
5. 可將數據直接送入管理計算機;
6. 在成本上可與繼電器控制競爭;
7. 輸入可以是交流115V;
8. 輸出為交流115V/2A以上,能直接驅動電磁閥;
9. 在擴展時,原有系統只要很小變更;
10. 用戶程序存儲容量至少能擴展到4K位元組。
1969年美國數字設備公司成功研製世界第一台可編程序控制器PDP-14,並在GM公司的汽車自動裝配線上首次使用並獲得成功。接著美國MODICON公司也研製出084控制,從此,這項新技術迅速在世界各國得到推廣應用。1971年日本從美國引進這項技術,很快研製出第一台可編程序控制器DSC-18。1973年西歐國家也研製出他們的第一台可編程式控制制器。我國從1974年開始研製,1977年開始工業推廣應用。進入20世紀70年代,隨著微電子技術的發展,尤其是PLC採用通訊微處理器之後,這種控制器就不在不局限於當初的邏輯運算了,功能得到更進一步增強。進入20世紀80年代,隨著大規模和超大規模集成電路等微電子技術的迅猛發展,以16位和少數32位微處理器構成的微機化PLC,使PLC的功能增強,工作速度快,體積減小,可靠性提高,成本下降,編程和故障檢測更為靈活,方便。
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PLC培訓與證書
可編程式控制制器編程語言
可編程式控制制器PLC中有多種程序設計語言,它們是:梯形圖語言、布爾助記符語言、功能表圖語言、功能模塊圖語言及結構化語句描述語言等。
梯形圖語言和布爾助記符語言是基本程序設計語言,它通常由一系列指令組成,用這些指令可以完成大多數簡單的控制功能,例如,代替繼電器、計數器、計時器完成順序控制和邏輯控制等,通過擴展或增強指令集,它們也能執行其它的基本操作。
功能表圖語言和語句描述語言是高級的程序設計語言,它可根據需要去執行更有效的操作,例如,模擬量的控制,數據的操縱,報表的報印和其他基本程序設計語言無法完成的功能。
功能模塊圖語言採用功能模塊圖的形式,通過軟連接的方式完成所要求的控制功能,它不僅在可編程序控制器中得到了廣泛的應用,在集散控制系統的編程和組態時也常常被採用,由於它具有連接方便、操作簡單、易於掌握等特點,為廣大工程設計和應用人員所喜愛。
PLC學習情況
目前,PLC應用人才供應主要依靠高校(設相關專業的有267所)、高職(600多所)和技校(2000多所)。其相關的專業一般名為「自動化」、「機械製造及自動化」、「電氣自動化」和「機電一體化」。
設置相關專業的學校包括從清華大學、浙江大學這樣的國內一流院校,到各種職業培訓機構,而涉及的專業外延更加廣泛,有不少學校已經將PLC的應用作為專業學院的基礎課程。
而人力資源和社會保障部CETTIC項目下的PLC課程,更是將培訓分為通用知識、實務知識、實踐技能,重視案例分析和行為導向。
可編程式控制制器PLC程序設計師培訓證書
CETTIC要求,學員只有在三部分知識考核都通過後,並根據考試成績可獲得相應級別(初、中、高)《可編程式控制制器(PLC)程序設計師職業培訓證書》。該證書也是PLC領域內唯一國家認可的培訓證書,含金量較高。
可編程式控制制器PLC程序設計師師資培訓證書
CETTIC 證書分崗位證書和師資證書,培訓者也可以根據自己能力選擇報考師資培訓證書。但由於該證書要求報考人員必須是本科以上學歷,且有一定工作經驗方可接受報名,持此師資證書者更是鳳毛麟角。
目前只有個別具備極強實力的培訓機構得到了CETTIC的官方授權,進行相應課程的開發和組織師資培訓,學員考試通過後會獲得《CETTIC 職業師資培訓證書》(在全國緊缺人才辦網站有詳細介紹)。
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PLC的應用領域
總述
目前,PLC在國內外已廣泛應用於鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械製造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業,使用情況大致可歸納為如下幾類。
開關量的邏輯控制
這是PLC最基本、最廣泛的應用領域,它取代傳統的繼電器電路,實現邏輯控制、順序控制,既可用於單台設備的控制,也可用於多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。
模擬量控制
在工業生產過程當中,有許多連續變化的量,如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程式控制制器處理模擬量,必須實現模擬量(Analog)和數字量(Digital)之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的A/D和D/A轉換模塊,使可編程式控制制器用於模擬量控制。
運動控制
PLC可以用於圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說,早期直接用於開關量I/O模塊連接位置感測器和執行機構,現在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產品幾乎都有運動控制功能,廣泛用於各種機械、機床、機器人、電梯等場合。
過程式控制制
過程式控制制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制。作為工業控制計算機,PLC能編制各種各樣的控制演算法程序,完成閉環控制。PID調節是一般閉環控制系統中用得較多的調節方法。大中型PLC都有PID模塊,目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程式控制制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。
數據處理
現代PLC具有數學運算(含矩陣運算、函數運算、邏輯運算)、數據傳送、數據轉換、排序、查表、位操作等功能,可以完成數據的採集、分析及處理。這些數據可以與存儲在存儲器中的參考值比較,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置,或將它們列印製表。數據處理一般用於大型控制系統,如無人控制的柔性製造系統;也可用於過程式控制制系統,如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統。
通信及聯網
PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信。隨著計算機控制的發展,工廠自動化網路發展得很快,各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能,紛紛推出各自的網路系統。新近生產的PLC都具有通信介面,通信非常方便。
㈤ plc基礎知識
首先要了解電工知識、了解電器如果去控制,了解各種執行機構,然後就是了解PLC的工作方式,輸入輸出迴路,最後了解相應的工藝。
1、學習PLC首先要選好學習那一個廠家的PLC,日系的 PLC內部軟體集成度高應用簡單.早期的OMRON、三菱應 用比較多、現在由於貿易和國際間的合作關系應用西門 子PLC、羅克韋爾的多一點,(盡管說學一種品牌學精深 了,其他的也會很快上手,但人的精力是有限的,一定 要把有限的精力用在應用最廣泛、有潛力、有發展的一 個方向上,不過對於各個牌子的PLC都有所了解,包括進 口的,國產的,這些都有相對應了解,對於每個PLC的特 性,優點缺點,這些有更好的了解,那麼以後將是市場 上不可多得的人才。)
2、PLC並不是一門單一的編程技術,它是一門系統專業 課程。PLC可以廣義的認為是一台背嵌入操作系統的高可 靠性PC機。首先需要精深PLC本身的編程語言梯形圖、語 句表語言。達到這個水平你只能讀懂編好的程序,並可 以設計一些工程需要程序。在這行業還需要應用VB、VC ++實現串口的通信,集散控制系統。在一些大型程序 中還需要用到資料庫的知識。(PLC入門很快但要不斷進 取努力。)
3、PLC是一門側重應用方向的學科。所以要多一點實踐 。不要看不起小的項目,在其中你能總結出設計程序的 邏輯思維方法。在總結中不斷進步。例如每次到現場調 試的話,調用下現場的程序進行查看,從中了解下,程 序的構造,和其它的程序有什麼不同和特性,那麼進步 的話就比較快了,祝您好運!
㈥ PLC應用技術的內容簡介:
全書共分8章,內容根據教學的需要進行編排,兼顧實際工程的應用。第1章介紹了PLC的定義及應用、組成及典型的例子講工作原理、安裝及接線作為PLC技術的基礎知識;第2章介紹了PLC軟元件、編程語言和編程方法,通過2個項目案例介紹PLC程序的輸入與調試;通過4個知識點和12個項目案例介紹了第3章基本指令的應用;通過4個編程思路方法和4個項目案例介紹了第4章的步進順控指令的應用;通過7個知識點和14個項目案例介紹了第5章功能指令的應用;通過7個知識點和6個工程案例介紹了第6章FX2N系列PLC在工程中的應用;通過6個知識點和3個項目案例介紹了第7章PLC、變頻器、觸摸屏的通信及應用;通過9個知識點介紹了第8章工業通用組態技術。附錄中提供了FX系列PLC指令集速查表、FX2N特殊元件一覽表和PLC編程工程師考試試題。
㈦ plc編程入門基礎知識有哪些
plc編程入門基礎知識如下:
1、必須掌握一定的電工基礎:掌握感測器,接近開關,編碼器等常用的器件的使用及接觸器 的工作原理。
2、掌握計算機的基礎知識:熟悉各種軟體的安裝及網路通信的設置。
3、計數器、計時器在使用前要賦值。
4、邏輯功能圖表達方式基本上沿用了數字邏輯電路的「與」、「或」、「非」門電路的邏輯語言來描述,用邏輯框圖形式表示。
5、採用邏輯功能圖來描述程序,易於描述較為復雜的控制功能,表達直觀,查錯容易。