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可编程控制器PLC
发布者:深圳市佳鸿威科技有限公司    发布时间:2013-09-18
观看着高精深的PLC编程,很多人都会被其所折服,同时对PLC发明者发出暗暗的赞叹和油然而生敬佩之情。那PLC的历史过程是如何的呢?

  1968年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求。1969 年,美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器 PDP-14 ,在美国通用汽车公司的生产线上试用成功,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这是第一代可编程序控制器,称Programmable,是世界上公认的第一台PLC。

  1969年,美国研制出世界第一台PDP-14

  1971年,日本研制出第一台DCS-8

  1973年,德国研制出第一台PLC

  1974年,中国研制出第一台PLC

  20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器,使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能,完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。

  个人计算机发展起来后,为了方便和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)。

  20世纪70年代中末期,可编程控制器进入实用化发展阶段,计算机技术已全面引入可编程控制器中,使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。

  20世纪80年代初,可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多,产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。

  20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。

  20世纪末期,可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元,使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。

  现今,出现了PLC编程在社会中的运用越来越广泛,特别是在工业领域的地位,越来越受到重视,推进这工业的发展,因此要注重对培养技术人才以及学生学习PLC编程。
经过PLC编程及一系列技术加工后,PLC投入运行。PLC的工作过程主要有三个阶段,分别是输入采样、用户程序执行和输出刷新。三个阶段完成了,就是一个扫描周期。

  第一,输入采样阶段:在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。

  第二, 用户程序执行阶段:在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。 即,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

  第三, 输出刷新阶段:当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是PLC的真正输出。

  三个阶段完成后就是一个扫描周期,从上文看起来程序很复杂,但进入PLC领域,从PLC编程等专业角度看就简单很多。PLC在我们的生活中,起着很重要的角色,同时需求更多懂PLC编程等专业知识方面的人才,不断的创新技术,更好的推动工业的发展。

PLC编程,在刚开始接触的时候,觉得这个词很难理解,同时也觉得很深奥。但当你深入去了解的话,才会发觉PLC可编程控制器在我们的生活中很经常可以见到,特别是在一些企业里。总体而言,PLC可以分成三大类。

  1.小型PLC

  小型PLC 的I/O 点数一般在128 点以下,其特点是体积小、结构紧凑,整个硬件融为一体除了开关量I/O 以外,还可以连接模拟量I/O 以及其他各种特殊功能模块。它能执行包括逻辑运算、计时、计数、算术运算、数据处理和传送、通讯联网以及各种应用指令。

  2.中型PLC

  中型PLC 采用模块化结构,其I/O点数一般在256~1024 点之间。I/O的处理方式除了采用一般PLC 通用的扫描处理方式外,还能采用直接处理方式,即在扫描用户程序的过程中,直接读输入,刷新输出。它能联接各种特殊功能模块,通讯联网功能更强,指令系统更丰富,内存容量更大,扫描速度更快。

  3.大型PLC

  一般I/O点数在1024点以上的称为大型PLC。大型PLC的软、硬件功能极强。具有极强的自诊断功能。通讯联网功能强,有各种通讯联网的模块,可以构成三级通讯网,实现工厂生产管理自动化。大型PLC 还可以采用三CPU构成表决式系统,使机器的可靠性更高。

  PLC可编程控制器以体积小、功能强、可靠性高以及应用安装方便的特点,很快在我国的工业控制中占据了主导地位,并且在不断的发展,其技术也在不断的创新,从而更广泛的被社会说运用。
 

PLC编程在当代的运用越来越广泛,不仅仅是工业领域,在其余的领域也发挥着作用。其功能强、可靠性高以及应用安装方便,受到社会很多行业的宠爱。那么PLC的主要特点有哪些呢?

  第一,高可靠性

  1)所有的I/O 接口电路均采用光电隔离,使工业现场的外电路与PLC 内部电路之间电气上隔离。

  2)各输入端均采用R-C滤波器,其滤波时间常数一般为10~20ms。

  3)各模块均采用屏蔽措施,以防止辐射干扰。

  4)采用性能优良的开关电源。

  5)对采用的器件进行严格的筛选。

  6)良好的自诊断功能,一旦电源或其他软、硬件发生异常情况,CPU立即采用有效措施,以防止故障扩大。

  7)大型PLC 还可以采用由双CPU 构成冗余系统或有三CPU 构成表决系统,使可靠性更进一步提高。

  第二,丰富的I/O 接口模块

  PLC针对不同的工业现场信号,如:

  o 交流或直流;

  o 开关量或模拟量;

  o 电压或电流;

  o 脉冲或电位;

  o 强电或弱电等。

  有相应的I/O 模块与工业现场的器件或设备,如:

  o 按钮

  o 行程开关

  o 接近开关

  o 传感器及变送器

  o 电磁线圈

  o 控制阀

  直接连接另外为了提高操作性能,它还有多种人-机对话的接口模块;为了组成工业局部网络,它还有多种通讯联网的接口模块等等。

  第三,采用模块化结构

  为了适应各种工业控制需要除了单元式的小型PLC 以外绝大多数PLC 均采用模块化结构PLC 的各个部件包括CPU 电源I/O 等均采用模块化设计由机架及电缆将各模块连接起来系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合

  第四,编程简单易学

  PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式对使用者来说不需要具备计算机的专门知识因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握

  第五,安装简单维修方便

  PLC不需要专门的机房可以在各种工业环境下直接运行使用时只需将现场的各种设备与PLC 相应的I/O 端相连接即可投入运行各种模块上均有运行和故障指示装置便于用户了解运行情况和查找故障。由于采用模块化结构因此一旦某模块发生故障用户可以通过更换模块的方法使系统迅速恢复运行。

  PLC在我们生活中的运用越来越重要,其五个特点也在另一个角度反映了其在社会中的地位,对社会发展的推动意义。

 

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