PLC是什么
1、PLC即可編程控制器( logic ,是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國(guó)際電工委員會(huì)( Committee)頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)PLC做了如下定義:“PLC是一種專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器,用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)?!?br>PLC的特點(diǎn)
2.1可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)
高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù),采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造,內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù),具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。一些使用冗余CPU的PLC的平均無(wú)故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。從PLC的機(jī)外電路來(lái)說(shuō),使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng),和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比,電氣接線(xiàn)及開(kāi)關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能,出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中,應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣,整個(gè)系統(tǒng)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(qiáng)
PLC發(fā)展到今天,已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外,現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力,可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái)PLC的功能單元大量涌現(xiàn),使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展,使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。
2.3易學(xué)易用,深受工程技術(shù)人員歡迎
PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī),是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易,編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近,只用PLC的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)。
2.4系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小,維護(hù)方便,容易改造
PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線(xiàn)邏輯,大大減少了控制設(shè)備外部的接線(xiàn),使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短,同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。
2.5體積小,重量輕,能耗低
以超小型PLC為例,新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部,是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。
3. PLC的應(yīng)用領(lǐng)域
目前,PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè),使用情況大致可歸納為如下幾類(lèi)。
3.1開(kāi)關(guān)量的邏輯控制
這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,它取代傳統(tǒng)的繼電器電路,實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制,既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制,也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線(xiàn)。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線(xiàn)、電鍍流水線(xiàn)等。
3.2模擬量控制
在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中,有許多連續(xù)變化的量,如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量,必須實(shí)現(xiàn)模擬量(Analog)和數(shù)字量(Digital)之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊,使可編程控制器用于模擬量控制。
3.3運(yùn)動(dòng)控制
PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō),早期直接用于開(kāi)關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu),現(xiàn)在一般使用專(zhuān)用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能,廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。
3.4過(guò)程控制
過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī),PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)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(yùn)行專(zhuān)用的PID子程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。
3.5數(shù)據(jù)處理
現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算(含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能,可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)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?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng),如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng);也可用于過(guò)程控制系統(tǒng),如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。
3.6通信及聯(lián)網(wǎng)
PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展,工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)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(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口,通信非常方便。
4. PLC的國(guó)內(nèi)外狀況
世界上公認(rèn)的*臺(tái)PLC是1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制的。限于當(dāng)時(shí)的元器件條件及計(jì)算機(jī)發(fā)展水平,早期的PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成,可以完成簡(jiǎn)單的邏輯控制及定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器,使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能,完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用,可編程控制器采用和繼電器電路圖類(lèi)似的梯形圖作為主要編程語(yǔ)言,并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)元件都以繼電器命名。此時(shí)的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。
20世紀(jì)70年代中末期,可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段,計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中,使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID功能及極高的性?xún)r(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀(jì)80年代初,可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)*中已獲得廣泛應(yīng)用。這個(gè)時(shí)期可編程控制器發(fā)展的特點(diǎn)是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。這個(gè)階段的另一個(gè)特點(diǎn)是世界上生產(chǎn)可編程控制器的*日益增多,產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。
20世紀(jì)末期,可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來(lái)說(shuō),這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī);從控制能力上來(lái)說(shuō),誕生了各種各樣的特殊功能單元,用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場(chǎng)合;從產(chǎn)品的配套能力來(lái)說(shuō),生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元,使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前,可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車(chē)、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。
我國(guó)可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開(kāi)放開(kāi)始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來(lái)在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用。目前,我國(guó)自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。此外,無(wú)錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國(guó)比較著名的PLC生產(chǎn)廠家。可以預(yù)期,隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的深入,PLC在我國(guó)將有更廣闊的應(yīng)用天地。
5. PLC未來(lái)展望
21世紀(jì),PLC會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看,計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上,會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn);從產(chǎn)品規(guī)模上看,會(huì)進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展;從產(chǎn)品的配套性上看,產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全,完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求;從市場(chǎng)上看,各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破,會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面,會(huì)出現(xiàn)國(guó)際通用的編程語(yǔ)言;從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來(lái)看,可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS(
Control
System)中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。
1 PLC基礎(chǔ)知識(shí)
1.1 PLC的發(fā)展歷程
在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,大量的開(kāi)關(guān)量順序控制,它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作,并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制,及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上,這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1968年美國(guó)GM(通用汽車(chē))公司提出取代繼電氣控制裝置的要求,第二年,美國(guó)數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置,首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制,這就是*代可編程序控制器,稱(chēng)
(PC)。
個(gè)人計(jì)算機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)PC)發(fā)展起來(lái)后,為了方便,也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn),可編程序控制器定名為
Logic (PLC)。
上世紀(jì)80年代至90年代中期,是PLC發(fā)展最快的時(shí)期,年增長(zhǎng)率一直保持為30~40%。在這時(shí)期,PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高,PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域,在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。
PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位,在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái),是無(wú)法取代的。
1.2 PLC的構(gòu)成
從結(jié)構(gòu)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(nèi)存塊、電源等,這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架,這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。
1.3 CPU的構(gòu)成
CPU是PLC的核心,起神經(jīng)中樞的作用,每套PLC至少有一個(gè)CPU,它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶(hù)程序和數(shù)據(jù),用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù),并存入規(guī)定的寄存器中,同時(shí),診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后,從用戶(hù)程序存貯器中逐條讀取指令,經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào),去指揮有關(guān)的控制電路。
CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線(xiàn)構(gòu)成,CPU單元還包括外圍芯片、總線(xiàn)接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù),是PLC不可缺少的組成單元。
在使用者看來(lái),不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路,但對(duì)各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)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(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算,在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算,并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果,它也是在控制器指揮下工作。
CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù),它們決定著PLC的工作速度,IO數(shù)量及軟件容量等,因此限制著控制規(guī)模。
1.4 I/O模塊
PLC與電氣回路的接口,是通過(guò)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(hào)狀態(tài),輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng),輸出模塊相反。I/O分為開(kāi)關(guān)量輸入(DI),開(kāi)關(guān)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(lèi)如下:
開(kāi)關(guān)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(hào)類(lèi)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(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量,I/O模塊可多可少,但其*數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力,即受*的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。
1.5 電源模塊
PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí),有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類(lèi)型有:交流電源(220VAC或110VAC),直流電源(常用的為24VDC)。
1.6 底板或機(jī)架
大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架,其作用是:電氣上,實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系,使CPU能訪問(wèn)底板上的所有模塊,機(jī)械上,實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接,使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。
1.7 PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備
1.7.1
編程設(shè)備:編程器是PLC開(kāi)發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件,用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況,但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器,目前一般由計(jì)算機(jī)(運(yùn)行編程軟件)充當(dāng)編程器。也就是我們系統(tǒng)的上位機(jī)。
1.7.2 人機(jī)界面:最簡(jiǎn)單的人機(jī)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(yīng)用越來(lái)越廣泛,由計(jì)算機(jī)(運(yùn)行組態(tài)軟件)充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。
1.8 PLC的通信聯(lián)網(wǎng)
依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。因此,網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來(lái)越顯著,甚至有人提出"網(wǎng)絡(luò)就是控制器"的觀點(diǎn)說(shuō)法。
PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能,它使PLC與PLC
之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息,形成一個(gè)統(tǒng)一的整體,實(shí)現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)PLC具有RS-232接口,還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。PLC的通信現(xiàn)在主要采用通過(guò)多點(diǎn)接口(MPI)的數(shù)據(jù)通訊、PROFIBUS
或工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。
2 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本原則
2.1 *限度的滿(mǎn)足被控對(duì)象的控制要求。
2.2 在滿(mǎn)足控制要求的前提下,力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用和維護(hù)方便。
2.3 保證控制系統(tǒng)安全可靠。
2.4 考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)在選擇PLC容量時(shí)應(yīng)適當(dāng)留有余量。
3 PLC軟件系統(tǒng)及常用編程語(yǔ)言
3.1 PLC軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)程序和用戶(hù)程序兩部分組成。系統(tǒng)程序包括監(jiān)控程序、編譯程序、診斷程序等,主要用于管理全機(jī)、將程序語(yǔ)言翻譯成機(jī)器語(yǔ)言,診斷機(jī)器故障。系統(tǒng)軟件由PLC廠家提供并已固化在EPROM中,不能直接存取和干預(yù)。用戶(hù)程序是用戶(hù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制要求,用PLC的程序語(yǔ)言編制的應(yīng)用程序(也就是邏輯控制)用來(lái)實(shí)現(xiàn)各種控制。STEP7是用于SIMATIC可編程邏輯控制器組態(tài)和編程的標(biāo)準(zhǔn)軟件包,也就是用戶(hù)程序,我們就是使用STEP7來(lái)進(jìn)行硬件組態(tài)和邏輯程序編制,以及邏輯程序執(zhí)行結(jié)果的在線(xiàn)監(jiān)視。
3.2 PLC提供的編程語(yǔ)言
3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言梯形圖語(yǔ)言也是我們最常用的一種語(yǔ)言,它有以下特點(diǎn)
3.2.1.1 它是一種圖形語(yǔ)言,沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點(diǎn)、線(xiàn)圈、串聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和一些圖形符號(hào)構(gòu)成,左右的豎線(xiàn)稱(chēng)為左右母線(xiàn)。
3.2.1.2 梯形圖中接點(diǎn)(觸點(diǎn))只有常開(kāi)和常閉,接點(diǎn)可以是PLC輸入點(diǎn)接的開(kāi)關(guān)也可以是PLC內(nèi)部繼電器的接點(diǎn)或內(nèi)部寄存器、計(jì)數(shù)器等的狀態(tài)。
3.2.1.3 梯形圖中的接點(diǎn)可以任意串、并聯(lián),但線(xiàn)圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。
3.2.1.4 內(nèi)部繼電器、計(jì)數(shù)器、寄存器等均不能直接控制外部負(fù)載,只能做中間結(jié)果供CPU內(nèi)部使用。
3.2.1.5 PLC是按循環(huán)掃描事件,沿梯形圖先后順序執(zhí)行,在同一掃描周期中的結(jié)果留在輸出狀態(tài)暫存器中所以輸出點(diǎn)的值在用戶(hù)程序中可以當(dāng)做條件使用。
3.2.2 語(yǔ)句表語(yǔ)言,類(lèi)似于匯編語(yǔ)言。
3.2.3 邏輯功能圖語(yǔ)言,沿用半導(dǎo)體邏輯框圖來(lái)表達(dá),一般一個(gè)運(yùn)算框表示一個(gè)功能左邊畫(huà)輸入、右邊畫(huà)輸出。
4 STEP7程序的使用
4.1 創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目結(jié)構(gòu),項(xiàng)目就象一個(gè)文件夾,所有數(shù)據(jù)都以分層的結(jié)構(gòu)存在于其中,任何時(shí)候你都可以使用。在創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目之后,所有其他任務(wù)都在這個(gè)項(xiàng)目下執(zhí)行。
4.2 組態(tài)一個(gè)站,組態(tài)一個(gè)站就是指定你要使用的可編程控制器,例如S7300、S7400等。
4.3 組態(tài)硬件,組態(tài)硬件就是在組態(tài)表中指定你的控制方案所要使用的模板以及在用戶(hù)程序中以什么樣的地址來(lái)訪問(wèn)這些模板,地址一般不用修改由程序自動(dòng)生成。模板的特性也可以用參數(shù)進(jìn)行賦值。
4.4 組態(tài)網(wǎng)絡(luò)和通訊連接,通訊的基礎(chǔ)是預(yù)先組態(tài)網(wǎng)絡(luò),也就是要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)滿(mǎn)足你的控制方案的子網(wǎng),設(shè)置網(wǎng)絡(luò)特性、設(shè)置網(wǎng)絡(luò)連接特性以及任何聯(lián)網(wǎng)的站所需要的連接。網(wǎng)絡(luò)地址也是程序自動(dòng)生成如果沒(méi)有更改經(jīng)驗(yàn)一定不要修改。
4.5 定義符號(hào),可以在符號(hào)表中定義局部或共享符號(hào),在你的用戶(hù)程序中用這些更具描述性的符號(hào)名替代絕對(duì)地址。符號(hào)的命名一般用字母編寫(xiě)不超過(guò)8個(gè)字節(jié),*不要使用很長(zhǎng)的漢字進(jìn)行描述,否則對(duì)程序的執(zhí)行有很大的影響。
4.6 創(chuàng)建程序,用梯形圖編程語(yǔ)言創(chuàng)建一個(gè)與模板相連結(jié)或與模板無(wú)關(guān)的程序并存儲(chǔ)。創(chuàng)建程序是我們控制工程的重要工作之一,一般可以采用線(xiàn)形編程(基于一個(gè)塊內(nèi),OB1)、分布編程(編寫(xiě)功能塊FB,OB1組織調(diào)用)、結(jié)構(gòu)化編程(編寫(xiě)通用塊)。我們最常采用的是結(jié)構(gòu)化編程和分布編程配合使用,很少采用線(xiàn)形編程。
4.7 下載程序到可編程控制器,完成所有的組態(tài)、參數(shù)賦值和編程任務(wù)之后,可以下載整個(gè)用戶(hù)程序到可編程控制器。在下載程序時(shí)可編程控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(gè)程序?qū)⒁淮蜗螺d一個(gè)塊,如果重寫(xiě)一個(gè)舊的CPU程序就可能出現(xiàn)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(jiǎn)介,WINCC是在生產(chǎn)和過(guò)程自動(dòng)化中解決可視化和控制任務(wù)的工業(yè)技術(shù)中性系統(tǒng)。具有控制自動(dòng)化過(guò)程的強(qiáng)大功能,是基于個(gè)人計(jì)算機(jī)的操作監(jiān)視系統(tǒng),它很容易結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)的和用戶(hù)的程序建立人機(jī)界面精確的滿(mǎn)足生產(chǎn)實(shí)際要求。WINCC有兩個(gè)版本RC版(具有組態(tài)和開(kāi)發(fā)環(huán)境)、RT版(只有運(yùn)行環(huán)境),我們一般使用的是RC版。
5.2 WINCC簡(jiǎn)單使用步驟
5.2.1 變量管理,首先確定通訊方式安裝驅(qū)動(dòng)程序,然后定義內(nèi)部變量和外部變量,外部變量是受你買(mǎi)的WINCC軟件授權(quán)限制的*授權(quán)64K字節(jié),內(nèi)部變量沒(méi)有限制。
5.2.2 畫(huà)面生成,進(jìn)入圖形編輯器,圖形編輯器是一種用于創(chuàng)建過(guò)程畫(huà)面的面向矢量的作圖程序。也可以使用包含在對(duì)象和樣式庫(kù)中的眾多的圖形對(duì)象來(lái)創(chuàng)建復(fù)雜的過(guò)程畫(huà)面??梢酝ㄟ^(guò)動(dòng)作編程將動(dòng)態(tài)添加到單個(gè)圖形對(duì)象上。
5.2.3 報(bào)警記錄設(shè)置,報(bào)警記錄提供了顯示和操作選項(xiàng)來(lái)獲取和歸檔結(jié)果??梢匀我獾剡x擇消息塊、消息級(jí)別、消息類(lèi)型、消息顯示以及報(bào)表。為了在運(yùn)行中顯示消息,可以使用包含在圖形編輯器中的對(duì)象庫(kù)中的報(bào)警控件。
5.2.4 變量記錄,變量記錄是用來(lái)從運(yùn)行過(guò)程中采集數(shù)據(jù)并準(zhǔn)備將它們顯示和歸檔。
5.2.5 報(bào)表組態(tài),報(bào)表組態(tài)是通過(guò)報(bào)表編輯器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。是為消息、操作、歸檔內(nèi)容和當(dāng)前或已歸檔的數(shù)據(jù)定時(shí)器或事件控制文檔的集成的報(bào)表系統(tǒng),可以自由選擇用戶(hù)報(bào)表的形式。
5.2.6 全局腳本的應(yīng)用,全局腳本就是C語(yǔ)言函數(shù)和動(dòng)作的通稱(chēng),根據(jù)不同的類(lèi)型腳本被用于給對(duì)象組態(tài)動(dòng)作并通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部C語(yǔ)言編譯器來(lái)處理。全局腳本動(dòng)作用于過(guò)程執(zhí)行的運(yùn)行中。一個(gè)觸發(fā)可以開(kāi)始這些動(dòng)作的執(zhí)行。
5.2.7 用戶(hù)管理器設(shè)置,用戶(hù)管理器用于分配和控制用戶(hù)的單個(gè)組態(tài)和運(yùn)行系統(tǒng)編輯器的訪問(wèn)權(quán)限。每建立一個(gè)用戶(hù),就設(shè)置了WINCC功能的訪問(wèn)權(quán)利并獨(dú)立的分配給此用戶(hù)。至多可分配999個(gè)不同的授權(quán)。
5.2.8 交叉表索引,交叉索引用于為對(duì)象尋找和顯示所有使用處,例如變量、畫(huà)面和函數(shù)等。使用“鏈接”功能可以改變變量名稱(chēng)而不會(huì)導(dǎo)致組態(tài)不一致。
參考文獻(xiàn)
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PLC,俗稱(chēng)“電力線(xiàn)上網(wǎng)”,英文全名為Power Line ,主要是指利用電力線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)和話(huà)音信號(hào)的一種通信方式
1、主要特點(diǎn)
① 結(jié)構(gòu)靈活,不受環(huán)境的限制,有電即可組建網(wǎng)絡(luò),同時(shí)可以靈活擴(kuò)展接入端口數(shù)量,使資源保持較高的利用率,在移動(dòng)性方面可與WLAN媲美。
② 傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬穩(wěn)定,可以很平順的在線(xiàn)觀賞DVD影片,它所提供的14Mbps帶寬可以為很多應(yīng)用平臺(tái)提供保證。*的電力線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)HomePlug AV傳輸速度已經(jīng)達(dá)到了200Mbps;為了確保QoS,HomePlug AV采用了時(shí)分多路訪問(wèn)(TDMA)與帶有沖突檢測(cè)機(jī)能的載體偵聽(tīng)多路訪問(wèn)(CSMA)協(xié)議,兩者結(jié)合,能夠很好地傳輸流媒體。
③ 范圍廣,無(wú)所不在的電力線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)也是這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。雖然無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可以做到不破墻,但對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō),其必需布設(shè)N多個(gè)AP才能滿(mǎn)足需求,而且同樣不能避面信號(hào)盲區(qū)的存在。而電力線(xiàn)是最基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò),它的規(guī)模之大,是其他任何網(wǎng)絡(luò)無(wú)法比擬的。由此,運(yùn)營(yíng)商就可以輕松地把這種網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)滲透到每一處有電力線(xiàn)的地方。這一技術(shù)一旦全面進(jìn)入商業(yè)化階段,將給互聯(lián)網(wǎng)普及帶來(lái)極大的發(fā)展空間。終端用戶(hù)只需要插上電力貓,就可以實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入,電視頻道接收節(jié)目,打電話(huà)或者是可視電話(huà)。
④ 低成本。充分利用現(xiàn)有的低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,無(wú)需任何布線(xiàn),節(jié)約了資源。無(wú)需挖溝和穿墻打洞,避免了對(duì)建筑物、公用設(shè)施、家庭裝潢的破壞,同時(shí)也節(jié)省了人力。相對(duì)傳統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù),PLC成本更低,工期短,可擴(kuò)展性和可管理性更強(qiáng)。目前國(guó)內(nèi)已開(kāi)通電力寬帶上網(wǎng)的地方,其包月使用費(fèi)用一般為50-80元/月左右,這樣的價(jià)格和很多地方的ADSL包月相持平。
⑤ 適用面廣。PLC作為利用電力線(xiàn)組網(wǎng)的一種接入技術(shù),提供寬帶網(wǎng)絡(luò)“*一公里”的解決方案,廣泛適用于居民小區(qū),酒店,辦公區(qū),監(jiān)控安防等領(lǐng)域。它是利用電力線(xiàn)作為通信載體,使得PLC具有極大的便捷性,只要在房間任何有電源插座的地方,不用撥號(hào),就立即可享受4.5~45Mbps的高速網(wǎng)絡(luò)接入,來(lái)瀏覽網(wǎng)頁(yè)、撥打電話(huà),和觀看在線(xiàn)電影,從而實(shí)現(xiàn)集數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻,以及電力于一體的“四網(wǎng)合一”。
PLC 還有一種說(shuō)法是:產(chǎn)品生命周期(product life cycle)觀念,簡(jiǎn)稱(chēng)PLC,是把一個(gè)產(chǎn)品的銷(xiāo)售歷史比作象人的生命周期一樣,要經(jīng)歷出生、成長(zhǎng)、成熟、老化、死亡等階段。就產(chǎn)品而言,也就是要經(jīng)歷一個(gè)開(kāi)發(fā)、引進(jìn)、成長(zhǎng)、成熟、衰退的階段。
1、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)期:從開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的設(shè)想到產(chǎn)品制造成功的時(shí)期。此期間該產(chǎn)品銷(xiāo)售額為零,公司投資不斷增加。
2、引進(jìn)期:新產(chǎn)品新上市,銷(xiāo)售緩慢。由于引進(jìn)產(chǎn)品的費(fèi)用太高,初期通常利潤(rùn)偏低或?yàn)樨?fù)數(shù),但此時(shí)沒(méi)有或只有極少的競(jìng)爭(zhēng)者。
3、成長(zhǎng)期:產(chǎn)品經(jīng)過(guò)一段時(shí)間已有相當(dāng)*度,銷(xiāo)售快速增長(zhǎng),利潤(rùn)也顯著增加。但由于市場(chǎng)及利潤(rùn)成長(zhǎng)較快,容易吸引更多的競(jìng)爭(zhēng)者。
4、成熟期:此時(shí)市場(chǎng)成長(zhǎng)趨勢(shì)減緩或飽和,產(chǎn)品已被大多數(shù)潛在購(gòu)買(mǎi)者所接受,利潤(rùn)在達(dá)到頂點(diǎn)后逐漸走下坡路。此時(shí)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,公司為保持產(chǎn)品地位需投入大量的營(yíng)銷(xiāo)費(fèi)用。
5、衰退期:這期間產(chǎn)品銷(xiāo)售量顯著衰退,利潤(rùn)也大幅度滑落。優(yōu)勝劣汰,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)者也越來(lái)越少。
上海那里有PLC培訓(xùn)的?
上海市閔行區(qū)程控教育PLC培訓(xùn)中心,長(zhǎng)期開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)課程主要包括:三菱FX、A/QPLC培訓(xùn)班、西門(mén)子S7-200/300/400PLC培訓(xùn)課程、觸摸屏、伺服精確定位、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)、變頻調(diào)速等技術(shù)課程。隨到隨學(xué),學(xué)會(huì)為止,學(xué)習(xí)時(shí)間不限止。一人一套設(shè)備,一對(duì)一老師理論實(shí)操輔導(dǎo)講解。PLC/DCS/SCADA是什么
隨著工業(yè)企業(yè)智能化應(yīng)用水平的提升,越來(lái)越多的人開(kāi)始接觸到各種工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)和產(chǎn)品,比較常見(jiàn)的包括SCADA、DCS和PLC。其中,SCADA即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng),是工業(yè)控制的核心系統(tǒng),主要是用于控制分散的資產(chǎn)以便進(jìn)行與控制同樣相同重要的集中數(shù)據(jù)采集。DCS即分布式控制系統(tǒng),主要是用于在同一地理位置環(huán)境下控制生產(chǎn)過(guò)程的系統(tǒng)。PLC作為重要的控制部件,通常應(yīng)用在SCADA和DCS系統(tǒng)中,用于實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備的具體操作與工藝控制,通過(guò)回路控制提供本地的過(guò)程管理。由此可看出:SCADA、DCS是一種系統(tǒng),而PLC是一種產(chǎn)品,PLC可以構(gòu)成SCADA、DCS。上海plc培訓(xùn)哪家好
聯(lián)為智能教育、啟程教育等plc培訓(xùn)不錯(cuò)。聯(lián)為智能教育目前開(kāi)設(shè)PLC班,工業(yè)機(jī)器人班,CCD機(jī)器視覺(jué)班,運(yùn)動(dòng)控制卡班,電工電路班等。
聯(lián)為智能教育主要從事計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)咨詢(xún);系統(tǒng)集成及軟件開(kāi)發(fā)與銷(xiāo)售;工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備、機(jī)電設(shè)備及配件、電器設(shè)備及配件、儀器儀表的銷(xiāo)售;貨物及技術(shù)的進(jìn)出口業(yè)務(wù);教育培訓(xùn);勞務(wù)派遣;人力資源管理;企業(yè)自動(dòng)化技術(shù)培訓(xùn);教育設(shè)備研發(fā)生產(chǎn);自動(dòng)化設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)裝配、維護(hù)與銷(xiāo)售。
啟程自動(dòng)化培訓(xùn)中心已連續(xù)多年被評(píng)為*優(yōu)秀培訓(xùn)機(jī)構(gòu)(專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)PLC),機(jī)構(gòu)跟西門(mén)子、三菱、威倫觸摸屏集團(tuán)公司進(jìn)行合作,對(duì)工業(yè)機(jī)器人、PLC、觸摸屏等自動(dòng)化編程進(jìn)行全方位的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)培訓(xùn)。是專(zhuān)業(yè)從事自動(dòng)化技能培訓(xùn)的機(jī)構(gòu),團(tuán)隊(duì)核心骨干來(lái)自于上市公司。
上海plc培訓(xùn)哪好
技成PLC培訓(xùn)機(jī)構(gòu)不錯(cuò),還有三菱、歐姆龍、西門(mén)子PLC全系列編程學(xué)習(xí)。
如何才能學(xué)好plc技術(shù)呢?滿(mǎn)足以下3個(gè)條件:
1、*能有電工基礎(chǔ),沒(méi)有也沒(méi)關(guān)系。
2、plc有強(qiáng)烈的興趣。
3、動(dòng)手實(shí)踐能力強(qiáng),意思是“別懶”。
適合人群
1,初級(jí)、中級(jí),電工、電氣維護(hù)或維修人員、電氣設(shè)計(jì)、操作人員、有志于從事電氣自動(dòng)行業(yè)的人員
2、面向大中專(zhuān)畢業(yè)的工科學(xué)生,學(xué)了之后進(jìn)入工作崗位,能夠很快的勝任自動(dòng)化核心控制崗位工作。