⑴ plc編程入門基礎知識是什麼
plc編程入門基礎知識包括以下內容:
1、PLC工作原理
PLC開機運行後,其工作過程一般分為三個階段,即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。
2、PLC分類
1)整體式PLC
整體式PLC是將電源、中央處理器、輸入/輸出等裝在一個箱體內,通常稱為基本單元,如下圖所示。整體式PLC一般還可配備特殊功能單元,如模擬量單元、位置控制單元等,使其功能得以擴展。這類PLC的特點包括結構緊湊、體積小、價格低等。小型PLC一般採用這種整體式結構。
2)模塊式PLC
模塊式PLC將PLC的各組成部分分別做成若干個單獨的模塊,如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊(有的含在CPU模塊中)等,模塊裝在框架或基板的插座上,如下圖所示。這種模塊式PLC的特點是配置靈活,可根據需要選配不同規模的系統,而且裝配方便,便於擴展和維修。大、中型PLC一般採用模塊式結構。
3、PLC的功能及應用
PLC是在綜合了繼電器接觸器控制和計算機控制的諸多優點之上設計和發展的,它在冶金、能源、化工、交通、電力等領域中有著廣泛的應用。
1)開關量邏輯控制
PLC取代傳統的繼電器電路,實現了邏輯控制和順序控制,它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。
2)模擬量控制
在工業生產過程當中,存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續變化的量(即模擬量)。A/D模塊能將現場的溫度、壓力、流量、速度等模擬量轉換變為數字量,再經PLC中的微處理器進行處理,然後進行控制;或者經D/A模塊轉換後變成模擬量,然後控制被控對象,這樣就可實現PLC對模擬量的控制。模擬量控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。
3)數據採集
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。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;
4)定時和計數控制
PLC具有很強的定時和計數功能,它可以為用戶提供幾十甚至上百、上千個定時器和計數器。其計時的時間和計數值可以由用戶在編寫用戶程序時任意設定,也可以由操作人員在工業現場通過編程器進行設定,進而實現定時和計數的控制。如果用戶需要對頻率較高的信號進行計數,可以選擇高速計數模塊。
PLC編程原則
1、安全性,使用PLC控制多少都會有自動運行的部分,對這部分要做到萬無一失,寧可不做,也不要讓被控對象處於失控狀態。手動部分程序也要連鎖限位,或者加入時間限制。很多機械設備在機構上有自己的安全機制,你最好忘掉這點,在程序上做到人員、機器絕對安全。
2、功能完整,在保證安全的前提下,盡可能的實現客戶的功能要求。這個時候正是體現你專業性的時候,不要等到設備交付時,讓銷售人員無法交差。對於因硬體或其他原因不能實現的部分,盡早與客戶溝通。
3、邏輯縝密,我們的程序不僅需要在各部分正常時,能順利完成每個動作。當丟失某些信號時,要依然能處於安裝狀態,並有安全提示。
⑵ plc編程入門基礎知識有哪些
學習PLC編程需要電工基礎,如果是一個電工,能想學習PLC直接配合,如果沒有電工基礎,需要了解電氣知識,專門的技能沒有電工基礎的朋友發起了一個「零介紹PLC應用程序」;
尤其是在視圖的學生需要學習PLC,幫助他們更好地理解和學習技巧的PLC和電工,課程從電路原理、常用儀器儀表原理、常用元器件等方面進行詳細介紹。
建議初學者學習三菱FX系列或者西門子200系列,這兩種都比較容易上手,在學習了基礎知識之後,可以開始學習更高級的PLC。可以首先在互聯網上學習基本知識。
工作原理
PLC是採用「順序掃描,不斷循環」的方式進行工作的。即在PLC運行時,CPU根據用戶按控制要求編制好並存於用戶存儲器中的程序,按指令步序號(或地址號)作周期性循環掃描,如無跳轉指令,則從第一條指令開始逐條順序執行用戶程序,直至程序結束,然後重新返回第一條指令,開始下一輪新的掃描,在每次掃描過程中,還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態的刷新等工作。
以上內容參考:網路-PLC編程
⑶ PLC是什麼
PLC控制系統,全稱Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器,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,其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及輸出控制各種類型的機械或生產過程。是工業控制的核心部分。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。達內教育
想學好PLC編程不是特別容易,必須要經過系統的培訓,現在達內培訓機構在國內做的比好好,課程設計引進北美先進技術,貼近中國軟體企業的實際需求,同時線上有免費的公開課可以進行學習,如果對PLC編程感興趣可以參加達內的免費公開課進行系統的學習一下。
自上世紀六十年代美國推出PLC控制系統取代繼電器控制裝置以來,PLC飛速發展,廣泛應用於世界各地。 免費試聽報名入口隨著時代的發展,PLC的功能也不斷的發展完善。加之計算機技術、控制技術、網路技術的不斷進步和用戶需求的不斷上升,PLC也相應地在開關量處理基礎上添加了模擬量處理及運動控制等多個功能。
⑷ 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。
編輯本段
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。
編輯本段
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。
⑸ 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!
⑹ 關於PLC的知識
如果你是銷售現在國內通用的著名品牌PLC,那了解一點普通的知識就可以了,因為如果別人跟你買西門子或者歐姆龍或者三菱的PLC的話,自己一般都懂的怎麼用的,即使自己不懂,也可以問同事或者看編程手冊什麼的,畢竟用的人多;但是如果你要賣一些現在市場上份額不是很大的PLC,比如一些台灣的品牌,日本的基恩士什麼的,那顧客問的問題就會多一些了,以前我們用到一個基恩士的PLC,不會用,上海的銷售工程師就拎著一套PLC模型過來了,一群人圍著問,工程師寫程序給你看,特別是它這種PLC與眾不同的功能,都要一一用程序來演示;我個人覺得做工控產品的銷售,最好是工程出身,從硬體選型,到軟體編程,如果你懂的越多,那你和客戶的交流就越多,生意自然也會越好;但現在我的感覺是技術型的銷售太少了,我所接觸的銷售都是純銷售型的,他只能起一個報價的作用,一旦涉及到一點點技術上的問題,他們就會說我給你轉我們公司的工程師吧,但工程師的態度你很難保證的,因為他和你沒有利害關系,肯定不像銷售那麼熱情,要麼愛理不理,要麼語氣很差,令人很是不爽,相比之下,如果哪個銷售也能夠提供一些技術支持,那麼即使價格稍微高一些,我也寧願選擇這樣的供應商
⑺ PLC的基本常識有哪些
PLC是自動控制技術的核心產品。據PLC的全球市場的領導者AB公司(現被ROCKWELL收購)的定義,「PLC是一種固態控制系統,有一個用戶可編程的內存,其中的指令可以用來實現特定的功能,如I/O控制邏輯,延時,計數,演算法和數據處理。」 可編程式控制制器最早是用來代替硬接線的繼電器板的,由於這些繼電器板體積龐大而且接線復雜,每次控制方案改變都要重新接線,早期的PLC用邏輯關系來代替這些接線。後來,PLC的功能被大大擴充了。過去,PLC適用於離散過程式控制制,如開關、順序動作執行等場所,但隨著PLC的功能越來越強大,現在的PLC也開始進入過程自動化領域,已經具有復雜數據運算、PID控制以及與企業商業系統的通訊功能。 PLC的基本硬體配置通常由CPU模塊、電源模塊、I/O模塊和通訊模塊組成,這些模塊通常有一個外殼,並且都插在一塊底板上,也有採用模塊之間的介面,而不用底板,模塊的安裝都在一個標準的DIN導軌上。對於規模較小的微型和小型PLC來說,以上模塊沒有單獨的外殼,電源、CPU和I/O板以線路板的形式被裝在同一個外殼之內。 除了以上的基本硬體配置外,PLC還包括人機界面、監控計算機、編程器(現在一般用普通的筆記本電腦代替),以及I/O擴展模塊和一些特殊模塊。 PLC通常根據CPU所帶的I/O點數的規模分為微型PLC、小型PLC、中型PLC、大型PLC、PC插卡式PLC以及PC兼容的PLC。各種規模分類標准如下: 表1.1:典型PLC分類 PLC種類 外觀 典型I/O點數范圍 典型應用 微型PLC 固定I/O,磚塊式 <32點 替代繼電器,分布式I/O 小型PLC 磚塊式,模塊式 33—128點 工業機器開關控制和商業用途 中型PLC 模塊式,小機架 129—512點 復雜機器控制和一些分布式系統 大型PLC 大機架 >513點 分布式系統,監控系統 PC插卡式PLC ISA或PCI匯流排卡式 >129點 機器控制,監控系統 PC兼容控制器 模塊式,大或小機架 >129點 機器控制,監控系統 根據最新的IEC61131-3的PLC的標准,PLC的編程方式通常分為文本方式和圖形方式;文本方式有指令集和結構文本兩種方式,圖形方式為梯形圖和功能塊圖方式。 圖2.1 梯形圖的概念 PLC的最基本和常用的編程方式是梯形圖方式。梯形圖是一種程序,對設備的動作指令邏輯以一種類似在一個梯形(相當於線圈的母線)上的線圈來表示。在一個梯子上的線圈數通常是有限的,而每個線圈的動作的數量也是有限的。在圖2.1中,示出了一個梯形圖,有N個線圈,每個線圈有三個功能動作。PLC在由最上面的線圈1開始解釋和執行該梯形圖,先執行功能1,然後移到線圈2,執行線圈2的功能1,然後移到線圈3、4、,。。。。。。直到線圈N,執行完線圈N的功能1後,返回到線圈1,執行功能2,這樣,當N個線圈上的三個動作執行完畢後,這個梯形圖的任務就算完成了。 新的PLC還有結構功能圖(SFC)和流程圖組態功能(FLOW-CHART BLOCK),但通常使用較少。 PLC通常都具備安全關機功能,指在掉電或故障時,整個PLC的關機是按照一定的安全順序進行停機的,保證PLC不會發生損壞。 通常,PLC在操作時,內部的運行程序有五個步驟組成:1) 執行自檢程序;2)寫I/O; 3)處理邏輯程序;4)讀I/O;5)處理通訊程序。見圖2.2。 圖2.2 PLC的程序操作步驟 每次PLC一上電,它就立即開始運行一系列的自檢程序,確認各部件可以正常工作,在自檢時,如果發現異常,它將自動關機,以防損壞。當所有的自檢程序通過後,就執行步驟2,同時,啟動看門狗定時器以防系統失敗,看門狗定時器監視CPU送出的信號,只要能夠收到該信號,表示系統正常,一旦收不到該信號,則PLC就知道有問題發生,PLC執行什麼動作取決於編程時對它的規定。 步驟2指將輸出緩沖器的I/O數據輸出到I/O模塊中去。這些數據是經過處理的,因此其會將I/O點設置在一個合適的狀態,PLC在試圖讀取I/O之前總是先執行這個指令,以確保它開始於一個正確的狀態。 步驟3的邏輯解析指對梯形圖的解析。PLC從邏輯圖的最上端的線圈開始先執行第一個功能,然後到第2個線圈的第一個功能,當所有的線圈的第一個功能解析完後,又回到第一個線圈開始解析第二個功能,這樣依次,直到梯形圖中所有的線圈的所有功能都解析完。 步驟4:一旦所有的梯形圖程序解析完畢,就開始執行步驟4,即讀取I/O模塊的信號。這時,送到I/O模塊和來自I/O模塊的信息都會被檢驗兩次,以確認在這一時刻的解釋無誤。這一步完成後,PLC就進入步驟5,這一步檢查所有的外部通訊介面,比如計算機、人機界面、或任何形式的外部連接設備,此時,PLC也可以檢測到外部來的輸入信號。 到此,PLC執行完了一次掃描,圖2.2的每個步驟都執行一遍就稱為一次掃描。從第二次掃描開始,只要不是剛開機,步驟1就可以不執行。因此,只要看門狗給出系統正常的信號,後面的掃描只執行步驟2到5。有時,步驟5也可以不執行或者多個周期才執行一次,這樣,PLC的運行速度會快一些。 PLC比較擅長的領域是機器工具,機器人,自動裝配系統,物流系統,柔性製造單元和大量的其它的系統。近年來,隨著PLC的CPU處理能力的提高,早已不局限於開關的的控制,也具備常規的PID控制的功能,PLC開始進入原來只有DCS才能進行的以模擬控制為主的連續流程領域。
⑻ PLC的相關知識
PLC
PLC即可編程式控制制器,(Programmable logic Controller),
是指以計算機技術為基礎的新型工業控制裝置。在1987年國際電工委員會(International Electrical Committee)頒布的PLC標准草案中對PLC做了如下定義:
「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。」
相關鏈接:
PLC的特點
2.1可靠性高,抗干擾能力強
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。
2.2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。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。
2.3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。
2.4系統的設計、建造工作量小,維護方便,容易改造
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。
2.5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,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。
3. PLC的應用領域
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。
3.1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。
3.2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。
3.3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。
3.4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。
3.5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。
3.6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。
4. PLC的國內外狀況
世界上公認的第一台PLC是1969年美國數字設備公司(DEC)研製的。限於當時的元器件條件及計算機發展水平,早期的PLC主要由分立元件和中小規模集成電路組成,可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數功能。20世紀70年代初出現了微處理器。人們很快將其引入可編程式控制制器,使PLC增加了運算、數據傳送及處理等功能,完成了真正具有計算機特徵的工業控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統的工程技術人員使用,可編程式控制制器採用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言,並將參加運算及處理的計算機存儲元件都以繼電器命名。此時的PLC為微機技術和繼電器常規控制概念相結合的產物。
20世紀70年代中末期,可編程式控制制器進入實用化發展階段,計算機技術已全面引入可編程式控制制器中,使其功能發生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業抗干擾設計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現代工業中的地位。20世紀80年代初,可編程式控制制器在先進工業國家中已獲得廣泛應用。這個時期可編程式控制制器發展的特點是大規模、高速度、高性能、產品系列化。這個階段的另一個特點是世界上生產可編程式控制制器的國家日益增多,產量日益上升。這標志著可編程式控制制器已步入成熟階段。
20世紀末期,可編程式控制制器的發展特點是更加適應於現代工業的需要。從控制規模上來說,這個時期發展了大型機和超小型機;從控制能力上來說,誕生了各種各樣的特殊功能單元,用於壓力、溫度、轉速、位移等各式各樣的控制場合;從產品的配套能力來說,生產了各種人機界面單元、通信單元,使應用可編程式控制制器的工業控制設備的配套更加容易。目前,可編程式控制制器在機械製造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業等領域的應用都得到了長足的發展。
我國可編程式控制制器的引進、應用、研製、生產是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進設備中大量使用了可編程式控制制器。接下來在各種企業的生產設備及產品中不斷擴大了PLC的應用。目前,我國自己已可以生產中小型可編程式控制制器。上海東屋電氣有限公司生產的CF系列、杭州機床電器廠生產的DKK及D系列、大連組合機床研究所生產的S系列、蘇州電子計算機廠生產的YZ系列等多種產品已具備了一定的規模並在工業產品中獲得了應用。此外,無錫華光公司、上海鄉島公司等中外合資企業也是我國比較著名的PLC生產廠家。可以預期,隨著我國現代化進程的深入,PLC在我國將有更廣闊的應用天地。
5. PLC未來展望
21世紀,PLC會有更大的發展。從技術上看,計算機技術的新成果會更多地應用於可編程式控制制器的設計和製造上,會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現;從產品規模上看,會進一步向超小型及超大型方向發展;從產品的配套性上看,產品的品種會更豐富、規格更齊全,完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業控制場合的需求;從市場上看,各國各自生產多品種產品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破,會出現少數幾個品牌壟斷國際市場的局面,會出現國際通用的編程語言;從網路的發展情況來看,可編程式控制制器和其它工業控制計算機組網構成大型的控制系統是可編程式控制制器技術的發展方向。目前的計算機集散控制系統DCS(Distributed
Control
System)中已有大量的可編程式控制制器應用。伴隨著計算機網路的發展,可編程式控制制器作為自動化控制網路和國際通用網路的重要組成部分,將在工業及工業以外的眾多領域發揮越來越大的作用。
1 PLC基礎知識
1.1 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)。
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。
1.2 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。
1.3 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。
1.4 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。
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。
1.5 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24VDC)。
1.6 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。
1.7 PLC系統的其它設備
1.7.1
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。也就是我們系統的上位機。
1.7.2 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。
1.8 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的通信現在主要採用通過多點介面(MPI)的數據通訊、PROFIBUS
或工業乙太網進行聯網。
2 PLC控制系統的設計基本原則
2.1 最大限度的滿足被控對象的控制要求。
2.2 在滿足控制要求的前提下,力求使控制系統簡單、經濟、使用和維護方便。
2.3 保證控制系統安全可靠。
2.4 考慮到生產的發展和工藝的改進在選擇PLC容量時應適當留有餘量。
3 PLC軟體系統及常用編程語言
3.1 PLC軟體系統由系統程序和用戶程序兩部分組成。系統程序包括監控程序、編譯程序、診斷程序等,主要用於管理全機、將程序語言翻譯成機器語言,診斷機器故障。系統軟體由PLC廠家提供並已固化在EPROM中,不能直接存取和干預。用戶程序是用戶根據現場控制要求,用PLC的程序語言編制的應用程序(也就是邏輯控制)用來實現各種控制。STEP7是用於SIMATIC可編程邏輯控制器組態和編程的標准軟體包,也就是用戶程序,我們就是使用STEP7來進行硬體組態和邏輯程序編制,以及邏輯程序執行結果的在線監視。
3.2 PLC提供的編程語言
3.2.1 標准語言梯形圖語言也是我們最常用的一種語言,它有以下特點
3.2.1.1 它是一種圖形語言,沿用傳統控制圖中的繼電器觸點、線圈、串聯等術語和一些圖形符號構成,左右的豎線稱為左右母線。
3.2.1.2 梯形圖中接點(觸點)只有常開和常閉,接點可以是PLC輸入點接的開關也可以是PLC內部繼電器的接點或內部寄存器、計數器等的狀態。
3.2.1.3 梯形圖中的接點可以任意串、並聯,但線圈只能並聯不能串聯。
3.2.1.4 內部繼電器、計數器、寄存器等均不能直接控制外部負載,只能做中間結果供CPU內部使用。
3.2.1.5 PLC是按循環掃描事件,沿梯形圖先後順序執行,在同一掃描周期中的結果留在輸出狀態暫存器中所以輸出點的值在用戶程序中可以當做條件使用。
3.2.2 語句表語言,類似於匯編語言。
3.2.3 邏輯功能圖語言,沿用半導體邏輯框圖來表達,一般一個運算框表示一個功能左邊畫輸入、右邊畫輸出。
4 STEP7程序的使用
4.1 創建一個項目結構,項目就象一個文件夾,所有數據都以分層的結構存在於其中,任何時候你都可以使用。在創建一個項目之後,所有其他任務都在這個項目下執行。
4.2 組態一個站,組態一個站就是指定你要使用的可編程式控制制器,例如S7300、S7400等。
4.3 組態硬體,組態硬體就是在組態表中指定你的控制方案所要使用的模板以及在用戶程序中以什麼樣的地址來訪問這些模板,地址一般不用修改由程序自動生成。模板的特性也可以用參數進行賦值。
4.4 組態網路和通訊連接,通訊的基礎是預先組態網路,也就是要創建一個滿足你的控制方案的子網,設置網路特性、設置網路連接特性以及任何聯網的站所需要的連接。網路地址也是程序自動生成如果沒有更改經驗一定不要修改。
4.5 定義符號,可以在符號表中定義局部或共享符號,在你的用戶程序中用這些更具描述性的符號名替代絕對地址。符號的命名一般用字母編寫不超過8個位元組,最好不要使用很長的漢字進行描述,否則對程序的執行有很大的影響。
4.6 創建程序,用梯形圖編程語言創建一個與模板相連結或與模板無關的程序並存儲。創建程序是我們控制工程的重要工作之一,一般可以採用線形編程(基於一個塊內,OB1)、分布編程(編寫功能塊FB,OB1組織調用)、結構化編程(編寫通用塊)。我們最常採用的是結構化編程和分布編程配合使用,很少採用線形編程。
4.7 下載程序到可編程式控制制器,完成所有的組態、參數賦值和編程任務之後,可以下載整個用戶程序到可編程式控制制器。在下載程序時可編程式控制制器必須在允許下載的工作模式下(STOP或RUN-P),
RUN-P模式表示,這個程序將一次下載一個塊,如果重寫一個舊的CPU程序就可能出現沖突,所以一般在下載前將CPU切換到STOP模式。
5 WINCC程序的使用
5.1 簡介,WINCC是在生產和過程自動化中解決可視化和控制任務的工業技術中性系統。具有控制自動化過程的強大功能,是基於個人計算機的操作監視系統,它很容易結合標準的和用戶的程序建立人機界面精確的滿足生產實際要求。WINCC有兩個版本RC版(具有組態和開發環境)、RT版(只有運行環境),我們一般使用的是RC版。
5.2 WINCC簡單使用步驟
5.2.1 變數管理,首先確定通訊方式安裝驅動程序,然後定義內部變數和外部變數,外部變數是受你買的WINCC軟體授許可權制的最大授權64K位元組,內部變數沒有限制。
5.2.2 畫面生成,進入圖形編輯器,圖形編輯器是一種用於創建過程畫面的面向矢量的作圖程序。也可以使用包含在對象和樣式庫中的眾多的圖形對象來創建復雜的過程畫面。可以通過動作編程將動態添加到單個圖形對象上。
5.2.3 報警記錄設置,報警記錄提供了顯示和操作選項來獲取和歸檔結果。可以任意地選擇消息塊、消息級別、消息類型、消息顯示以及報表。為了在運行中顯示消息,可以使用包含在圖形編輯器中的對象庫中的報警控制項。
5.2.4 變數記錄,變數記錄是用來從運行過程中採集數據並准備將它們顯示和歸檔。
5.2.5 報表組態,報表組態是通過報表編輯器來實現的。是為消息、操作、歸檔內容和當前或已歸檔的數據定時器或事件控制文檔的集成的報表系統,可以自由選擇用戶報表的形式。
5.2.6 全局腳本的應用,全局腳本就是C語言函數和動作的通稱,根據不同的類型腳本被用於給對象組態動作並通過系統內部C語言編譯器來處理。全局腳本動作用於過程執行的運行中。一個觸發可以開始這些動作的執行。
5.2.7 用戶管理器設置,用戶管理器用於分配和控制用戶的單個組態和運行系統編輯器的訪問許可權。每建立一個用戶,就設置了WINCC功能的訪問權利並獨立的分配給此用戶。至多可分配999個不同的授權。
5.2.8 交叉表索引,交叉索引用於為對象尋找和顯示所有使用處,例如變數、畫面和函數等。使用「鏈接」功能可以改變變數名稱而不會導致組態不一致。
⑼ 新手如何學習plc
學習PLC沒有大家想的那麼復雜同時也不是非常簡單,說句通俗的話喜歡他就容易學,如果不喜歡我建議就不要學了
學習plc主要分2大部分,第一部分就是學習指令(入門級),第二部分就是學習做項目
現在網上很多說學到精通,千萬不信這些人,全是忽悠,不管是機構培訓還是網上培訓,絕大多數只是針對指令這塊,說難聽點,學了指令最多算入門而已,而且還有點勉強。不過沒有基礎的話還是跳不過這關,有條件就進工廠,有錢有時間就進培訓機構,如果沒有時間就只能在網上購買PLC學習機來做,買學習機必須要老闆做過項目的,做學習機門檻很低,誰都可以做,沒真本事也教不會學生,不過總價都不要太高,反正不要相信給你學精通的,別人在做工程做了10幾年的都不敢說精通,花點錢怎麼可能學精通,而且很多老師連項目都沒有做過,他能給你教精通嗎。
如果有點指令基礎了,就不要花錢去培訓了,可以進廠跟老師學項目,實在進不了,就在萬能的某寶上面搜索 plc項目設計教程,這個教程真的不錯,包含項目所有東西,
就是有點小貴,不過好東西都不便宜,幾塊幾十塊錢的東西,大家想想也知道學不了啥東西。
⑽ 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。