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                发表人:STEP7QQ 发表时间:2007-1-18 20:35:00  

                 

                 本栏论题: CPU是PLC的核心,起神经☆中枢的作用  [5386]

                    三菱电控教学。一个从基础讲起的电梯控制实例(有完整线路图,程序)。
                    PLC基础知识简介  
                       在自动化控制领域,PLC是一种重要的控制设备。目前,世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品,应用在♀汽车(23%)、粮食加工(16.4%)、化学制药(14.6%)、金属矿山(11.5%)、纸浆造纸(11.3%)等行业。为了使各位初学者更方便地了解PLC,本文对PLC的发展、基本结构、配置、应用等〗基本知识作一简介,以期对各位网友有所帮助。
                      
                      一、PLC的发∑ 展历程
                       在工业生产过程中实力差距由此可见一斑,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采ω 集。传统上,这些功能是『通过气动或电气控制系统来实现⊙的。1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电气控制装置的要求,第二年,美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这就是∮第一代可编程序控制器,称Programmable Controller(PC)。
                       个人计算机(简称PC)发展起来后,为了方便,也为了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),现在,仍常常将PLC简称PC。
                      PLC的定义有ㄨ许多种。国际电工如此委员会(IEC)对PLC的定义是: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贮〓器,用来在其内部存♀贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,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,都应按易于与工业控制系统←形成一个整体,易于※扩充其功能的原则设计。
                       上世纪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在处ぷ理模拟量能力、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。
                      PLC具有通╱用性强、使用方便、适应面广、可性高、抗〗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。
                      
                      二、PLC的构成
                        从结看来他现在构上分,PLC分为〒固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、IO板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可¤拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、IO模块、内存、电源模块、底板︼或机架,这些≡模块可以按照一定规则组合配置。
                      
                      三、CPU的构成
                        ,每套PLC至少有一⌒ 个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收身体却是可以作出适当并存贮用户程序和数据,用扫@ 描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源□ 和PLC内部电路的工作■状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制◆电路。
                        CPU主要由ω运算器、控制器、寄存器及实现它●们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包〗括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组↘成单元。
                        在使用者看来,不必要详细分析CPU的内部电路,但□ 对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作,由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算√,在控制器▲指挥下工作。寄存器参与→运算,并存储运算的中间结果,它也是在控制器指酉鹿ぷ鳌lt;br  CPU速▂度和内存容量是PLC的身边重要参数,它▃们决定着PLC的工作速度,IO数量及软件容量等,因此限制着控制规模▓。
                      
                      四、IO模块
                        PLC与电气回路的】接口,是通过输入输出部分(IO)完成的。IO模块集成了PLC的IO电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统,输出模块▼相反々。IO分为开『关量输入(DI),开关量输出(DO),模拟量输↘入(AI),模拟量输◥出(AO)等模块。
                        开关量是指只有开和关(或1和0)两种状态的信号,模拟量是指连续变化的量。常用的IO分类如下:
                        开关量:按电压水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔离方式分,有继电器㊣隔离和晶体管隔离。
                        模拟量:按信█号类型分,有电流型(4-20mA,0-20mA)、电压型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。
                        除了上述通用IO外,还有特殊IO模块,如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
                        按IO点数确定模块规格及数量,IO模块可多可少,但其最笑容大数受CPU所能管】理的基本配置的能力,即受最大的底板或机架槽数限□制。
                      
                      五、电源模块
                        PLC电源用于为PLC各模块的集←成电路提供工作电源。同时,有的还≡为输入电路提供24V的角色工作电源。电源输入类型有:交流电源(220VAC或110VAC),直流电源(常用的为24VAC)。
                      
                      六、底板或机架
                        大多数模块式PLC使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的联⊙系,使CPU能访问底板上的所有模∮块,机械上,实现各模块间的连而苍粟旬接,使各模块构成一个整体。
                      
                      七、PLC系统的其它设备
                        1、编程设备:编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制∩的系统的工作状况,但它不直接参与◣现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器,目前一般由计算机(运行编程●软件)充当编程器。
                        2、人机界面:最简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶◢屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端应用越来越广泛,由计算机(运行组态软件)充当人机界面非常普及。
                        3、输入输╳出设备:用于永久身上性地存储用户数据,如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器,输入模拟量的电位器,打印机等。
                       
                      八、PLC的通信联网
                        依先进◣的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数ζ据。因此,网络在√自动化系统集成工程中的重要性越来〓越显著,甚至有人提出网络就是控制器的观点说法。
                        PLC具有通♂信联网的功能,它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交→换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口,还有一些内置有支持各自通信协议的接口。
                        PLC的通信,还未实现互操作性,IEC规定▓了多种现场总线标准,PLC各厂家均有采用。
                        对于一个自动化工程(特别是中大规模控制系统)来讲,选择网络非常重要的。首先,网络Ψ必须是开放的,以方便不同设备的集成及未▽来系统规模的扩展;其次,针对不同网络层次的传输性能要求,选择网络的形式,这必须在较深入地了解该网络↘标准的协议、机制的前提下进职业素质显然比那个姓徐行;再次,综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题,确定不同层次所使用的网●络标准。
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                以下是关于《CPU是PLC的核心,起神经中枢的作№用》论题的回复(共2篇)

                回复人:huaxin1123 

                 回复时间:2007-2-5 9:28:00

                支持(397) | 反对(357)

                 

                    回复:CPU是PLC的核心,起神经中枢的作用

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                回复人:plc200cn1 

                 回复时间:2009-5-26 18:08:00

                支持(307) | 反对(298)

                 

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