PLC的定义_

PLC的定义_ PLC的概念 可编程控制器是一种数字运算操作的 电子系统，专为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，控制各种机械和生产过程。 可编程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。 PLC可实现逻辑控制、过程控制、运动控制和通信联网等4大功能。 组态:通俗地讲，组态就是让PLC知道它都带了哪些模块(包括CPU模块)及其详细信息，以便可以对其进行操作。如从输入模块输入数据，向输出模块输 出数据或利用通信模块进行数据交换等。PLC系统、DCS系统等工控系统均需先组态再编程。 DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System)，在国内自控行业又称之为集散控制系统。 即所谓的分布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，(计算机computer、通信communicate、控制control 。图形显示CRT)其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。在系统功能方面，DCS和集中式控制系统的区别不大，但在系统功能的实现方法上却完全不同。 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师站是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点，其主要功能是提供对DCS进行组态，配置工作的工具软件(即组态软件)，并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时处在最佳的工作状态之下。与集中式控制系统不同，所有的DCS都要求有系统组态功能， 输入选择器:对总线存储器进行储存空间的选择。因为这种性质的存储器的存储芯片多于两个，要从众多的芯片选出一个来，那就要选通信号从几个芯片里选一个出来。 中国三菱plc官网地址是:www.meas.cn 监视定时器(WDT):如果程序循环执行 时间超过了WDT规定时间，表明程序进入死循环，立即报警;加强对程序的检查和校验，一旦程序有错，立即报警并停止执行:对用户程序及动态数据进行电池后备，停电时利用后备电池供电，保证信息不丢失。 PLC为用户提供的继电器一般有:输入继电器、输出继电器、辅助继电器、特殊功能继电器、位移寄存器、定时器/计数器等(7种)。其中输入、输出继电器一般与外部输入、输出设备相连接，而其他继电器与外部设备没有直接联系。 CPU在PLC中的任务:(1)接收并存储从编程器输入的用户程序和数据。 (2)诊断电源，PLC内部电路的工作状态和编程语法的错误。(3)用扫描方式接收输入信号，送入PLC的数据寄存器保存起来。(4)PLC进入运行状态后，根据存放的先后顺序逐条读取用户程 序，进行解释和执行，完成用户程序中规定的各种操作。(5)将用户程序的执行结果送至输出端。 存储器 系统程序存储器:和各种计算机一样，PLC也有其固定的监控程序、解释程序，他们决定了PLC的功能，称为系统程序，系统程序存储器就是用来存放这部分程序的，系统程序是不能由用户更改的，故所以用的存储器为ROM或EPROM。 用户程序存储器:用户根据控制功能要求而编制的应用程序称为用户程序，用户程序存放在用户程序存储器中。由于用户程序需要经常改动、调试，故所以用户程序存储器用可随时读写的RAM,由于RAM丢电会丢失数据，需要后备电池保护。当调试完毕，不需要改动时，可将程序写入EPROM。快闪存储器可随时读写，丢电时数据不丢失，不需要后备电池。 工作数据存储器:工作数据是经常变化的，经常存取的一些数据。它存在RAM 的工作数中，以适应存取要求。在PLC据区，开辟有元件影像寄存器和数据表。 元件影像寄存器用来存储PLC的开关量输入/输出和定时器、计数器、辅助继电器等内部继电器的ON/OFF状态。 数据表用来存放各种数据，它的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 格式是每一个数据占一个字。(1步为1条基本指令占用的存储空间。即2个字节即1个字)(1个字节=8个二进制位)(1个字=1个16位寄存器)(1条基本指令占一个16位寄存器)它存储用户程序执行时的某些可变参数值，如定时器和计数器的当前值和设定值。它还用来存放A/D转换得到的数字和数学运算的结果等。 根据需要，部分数据在停电时用后备电池保护期当前值，在停电时可以保持数据的存储器区域称为数据保持区。 I/O单元也称为I/O模块:PLC通过I/O单元与工业现场相联系。输入单元接收操作指令和现场的状态信息，如控制按钮、操作开关和限位开关，光电管、继电器触点、行程开关、接近开关等信号，并通过输入电路的滤波、光电隔离和电平转换等将这些信号转换成CPU能够接收和处理的信号。输出单元将CPU送出的弱电控制信号通过输出电路的光电隔离和功率放大等转换成现场需要的强电信号输出，以驱动接触器、电磁阀、等元件。 直流输入单元:它外接直流信号，如图，虚线内为PLC内部电路，框外为用户线路。T为光电耦合器，它将发光二极管和光电三极管封装在一个管壳内，当二极管中有电流流过时，二极管发光，使光电三极管导通;二极管中无电流时，三极管不导通。发光二极管LED指示该点的输入状态。光电耦合器中的发光二极管是电流驱动元件，要有足够的能量 才能驱动。而干扰信号虽然有的电压值很高，但能量较小，不能使发光二极管导通发光，所以不能进入PLC 内，实现了电隔离。R1为限流电阻，R2和C构成滤波电路，可滤除输入信号中的高频抖动。外接的直流单元的极性任意。当S闭合时，光电耦合器导通，A点为高电平，经滤波，输入选择器后，送到I/O总线保存起来，CPU访问该电路信号时，将该点对应的输入影像寄存器置1;发光二极管LED点亮，指示输入开关处于接通状态。当S断开时光电耦合器不导通，A点为低电平，该电平经滤波电路、输入选择器后，送到I/O总线，CPU访问该电路信号时，将该点对应的输入影像寄存器置0，发光二极管不亮，指示输入 开关处于断开状态。 续流二极管工作原理 续流二极管都是并联在线圈的两端，线圈在通过电流时，会在其两端产生感应电动势。当电流消失时，其感应电动势会对电路中的元件产生反向电压。当反向电压高于元件的 反向击穿电压 时，会使元件如 三极管 、 晶闸管 等造成损坏。续流二极管并联在线两端，当流过线圈中的电流消失时，线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路 做功 而消耗掉。从而保护了电路中的其它原件的安全。续流二极管在电路中反向并联在继电器或电感线圈的两端，当电感线圈断电时其两端的电动势并不立即消失，此时残余电动势通过一个二极管释放，起这种作用的 二极管叫续流二极管。其实还是个二极管只不过它在这起续流作用而以，例如在 继电器 线圈两端反向接的那个二极管或 单向可控硅 两端反向接的也都是。为什么要反向接个二极管呢,因为继电器的线圈是一个很大的电感，它能以 磁场 的形式储存电能，所以当他吸合的时候存储大量的磁场。当控制继电器的三极管由导通变为截断时，线圈断电，但是线圈里有磁场。这时将产生反向电动势，电压可高达1000v以上，很容易击穿推动三极管或其他电路元件。这是由于二极管的接入正好和反向电动势方向一致，把反向电势通过续流二极管以电流的形式 中和 掉，从而保护了其他电路元器件，因此它一般是开关速度比较快的二极管，象可控硅电路一样，因为 可控硅 一般当成一个 触点开关 来用。如果控制的是大电感负载，一样会产生高压反电动势，原理和继电器一样的。续流二极管在显示器上也用到，一般用在消磁继电器的线圈上。 有的直流输入单元不需要外接电源，称为无源式输入单元，它的内部提供24V直流电源，用户只需将开关接在输入端子和公共端子之间即可，不用再外接电源，简化了输入端的接线。 交流输入单元:交流输入单元外接交流电源。如图，虚线框内为PLC内部输入电路，框外左侧为外部用户接线。 电容C为隔直电容，对交流来说相当于短路。R1和R2构成分压电路。光电耦合器中有两个反向并联的发光二极管。显示用的两个发光二极管也是反向并联的。所以这个电路可以接收外部的交流输入电压。其工作原理与直流输入电路基本相同。 输入端子有一个公共端子COM，即有一个公共汇集点，因此称为汇点式输入方 式。除此之外，输入单元还有分组式和分隔式。分组式输入单元的输入端子分为若干组，每组公用一个公共端子和一个电源。分隔式输入单元的输入端子相互隔离，互不影响，各自使用独立的电源。 开关量输出单元:PLC开关量输出单元按输出电路所用的开关器件不同可分为晶体管输出单元，晶闸管输出单元，继电器输出单元。 鎖存器就是把當前的狀態鎖存起來，使CPU送出的數據在接口電路的輸出端保持一段時間,鎖存後的狀態不再發生變化，直到解除鎖定。 緩衝寄存器，它分輸入緩衝寄存器 和輸出緩衝寄存器兩種。前者的作用是將外設送來的數據暫時存放以便CPU將他取走，後者的作用是用來存放CPU送往外設的數據。有了數控緩衝器就可以使高速工作的CPU與慢速工作的外設起協調和緩衝作用，實現數據傳送同步。由於緩衝器接在數據總線上，故必須有三態輸出功能。 (1) 晶体管输出单元，它采用三极管作 为开关器件 T为输出三极管，D2为负载续流二极管，D1为保护二极管.工作原理如下:当对应于T的内部继电器的状态为1时，CPU通过I/O总线使输出锁存器对应的位为高电平，LED点亮，指示该输出点开关量为1状态;光电耦合器导通，三极管T饱和导通，负载的电。反之，当对应T的内部继电器状态为0时，CPU通过I/O总线使输出锁存器对应的位为低电平，LED不亮，指示该输出点开关量为0状态;光电耦 合器截止，负载失电，并通过续流 二极管D2释放能量。 (2)双向晶闸管输出单元: 输出电路采用的开关器件是光控双向晶闸管,虚线框内为PLC内部输出电路框右侧为外部用户接线，T为双向晶闸管，它把两个晶闸管反向并联，当发光二极管导通发光时，外接电源无论正负，双向晶闸管均能导通。LED为输出指示，R,C构成阻容吸收电路。工作原理如下:当对应T的内部继电器状态为1时，T 导通，负载得电，同时输出指示灯LED点亮。当对应于T的内部继电器的状态为0时，T关断，负载失电，指示灯LED灭。 (3)继电器输出单元:在继电器输出单元中，输出电路采用的开关器件是继电器。虚线框内为PLC内部输出电路，框右侧为外部用户接线。R和LED组成输出状态显示器，J为小型直流继电器。工作原理如下:当对应于J的内部继电器状态为1时，输出指示灯LED点亮，J得电吸合，其常开触点闭合，负载得电。当对应于J的内部继电器状态为0时，指示灯LED灭，J失电，其常开触点断开，负载失电。它的负载电源可根据需要时直流或交流。继电器工作寿命一般为10到30万次。 因此在需要输出点频繁通断的场合(如脉冲输出)，应使用晶体管输出电路;另外继电器从线圈的电到触点动作，存在延迟时间，这是造成输出滞后的原因之一。 智能单元 PLC除开关量I/O基本单元外，还有多种智能单元。智能单元本身就是个独立的计算机系统，它有自己的CPU，系统程序、存储器、以及与外界过程相连的接口。另外，根据智能单元的功能还有 一些特殊的组成部分。智能单元是PLC的一个模块，和CPU单元通过系统总线 单元相连接，进行数据交换，并在CPU的协调管理下独立地进行工作。这里所说的独立是智能单元的工作不参加循环扫描过程，而是按照他自己的规律参与系统工作，即多数情况下运算功能都由 其本身的CPU完成的。 目前已开发的常用的智能单元有:A/D单元、D/A单元、高速计数单元、位置控制单元、PID控制单元温度控制单元和各种通信单元。 通信单元用来完成PLC与其他PLC、上位计算机或智能控制设备之间的通信，构成各种网络。 电源:现代PLC一般配有开关式稳压电源，供内部电路使用。与普通电源相比，开关电源的输入电压范围宽，体积小、重量轻、效率高，抗干扰性能好。有点PLC还向外提供24VDC的直流电源，给开关量输入单元连接现场无源开关使 用，或给外部传感器供电。 扩展口:它是PLC的总线接口。当用户所需的I/O点数或类型超出主机上的点 扩展单数或类型时，可以通过加接I/O元来解决。主机与I/O扩展单元通过扩展口连接。 PLC的工作原理:各种PLC都采用扫描工作方式具体工作过程大同小异。PLC上电后，首先进行初次化(即自检)，然后进入循环工作过程，一次循环过程分为五个阶段。 (1) 公共处理，复位监视定时器，进行 硬件检查、用户内存检查等。检查 正常后方可进行下面的操作。如果 情况异常，则根据错误的严重程度 发出报警或停止PLC运行。 (2) 程序执行，在程序执行阶段，CPU 按先左后右，先上后下的顺序对每 条指令进行解释、执行，CPU从输 入影像寄存器(每一个输入继电器 对应一个输入影像寄存器，) 和元件影像寄存器(即与各种内部继电器、输出继电器对应的寄存器)中读出各继电器的状态，根据用户程序给出的逻辑关系进行逻辑运算，运算结果再写入元件影像寄存器中。 (3)扫描周期计算处理:若设定扫描周期为固定值(可由用户通过DM6619设定)，则进入等待循环，直到该固定值到，再往下行。若设定扫描周期为不定的(即决定于用户程序的长短等，为不定值)，则进行扫描周期的计算。 (4)I/O刷新:在此阶段，进行 I/O刷新。输入刷新时，CPU从输入电路中读出各输入点状态，并将此写入输入影像寄存器中;输出刷新时，将输出继电器的元件影像寄存器的状态(I/O)传送到输出锁存电路，再经输出电路隔离和功率放大，驱动外部负载。 (5)外设端口服务:完成与外设端口连接的外围设备(如编程器)或通信适配器的通信处理。 注:输入、输出是同时刷新的～～ 产生I/O滞后现象的原因有四方面 (1) 输入滤波器有时间常数。输入电路 中的滤波器对输入信号有延迟作 用，时间常数越大，延迟作用越大。 (2) 输出继电器有机械滞后。从输出继 电器的线圈通电到其触点闭合有 一段时间，这是输出电路的硬件参 数。 (3) PLC循环操作时，进行公共处理、 I/O刷新和执行用户程序等产生扫 描周期。 (4) 程序语句的安排，也影响响应时 间。