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一文讀懂PLC可編程邏輯控制器

作者：佚名文章來源：本站原創點擊數：更新時間：2020-07-18

plc代表可編程邏輯控制器，它是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。PLC采用一種可編程的存儲器，在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。
PLC是最先進和最簡單的控制系統之一，其應用性強，偏于現場應用。在本文中將對PLC的各類知識進行介紹。
PLC的發展歷史
20世紀60年代，美國通用汽車公司在調整工廠生產線時，為了解決繼電器順序控制系統之電路修改耗時、平時檢修與維護不易等問題，向社會公開招標，要求設計一種新的系統來替換繼電器系統，并提出了著名的“通用十條”招標指標；
1969年，美國數字化設備公司研制出第一臺可編程控制器（PDP－14），在通用汽車公司的生產線上試用后，效果顯著；
1971年，日本研制出第一臺可編程控制器（dcs－8）；
1973年，德國研制出第一臺可編程控制器；
1974年，中國開始研制可編程控制器；
1970 年代中期，PLC功能加入遠距通訊、類比輸出輸入、NC 伺服控制等技術；
1980 年代以后，開始引進PLC 高速通訊網絡功能，同時加入一些特殊輸出／輸入界面、人機界面、高功能函數指令、資料收集與分析能力等功能。此時，PLC在先進工業國家中獲得廣泛應用，標志著可編程控制器已步入成熟階段。
PLC為什么受工程師歡迎？
PLC之所以受到大家歡迎，主要因為它有以下優點：
1．可靠性高，抗干擾能力強
PLC采用現代大規模集成電路技術，采用嚴格的生產工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性；
2．配套齊全，功能完善，適用性強
PLC已經形成了大、中、小各種規模的系列化產品，可以用于各種規模的工業控制場合；
3．工程技術人員易學易用
PLC作為通用工業控制計算機，其接口容易，編程語言易于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；
4．系統設計、建造工作量小，便于維護和改造
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，也更加易于維護；
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于100mm，重量小于150g，功耗僅數瓦。小體積的特點讓其很容易裝入機械內部，是實現機電一體化的理想控制設備。
PLC系統的組成部分
一個完整的PLC系統由以下部分組成：
1．CPU運算和控制中心
這是PLC的大腦。它可以是六角形或八角形的微處理器。它執行與輸入信號相關的所有處理，以基于控制程序來控制輸出信號；
2．存儲器
存儲器分為兩部分－數據存儲器和程序存儲器。程序信息或控制邏輯被存儲在用戶存儲器或CPU取出程序指令的程序存儲器中。輸入和輸出信號以及定時器和計數器信號分別存儲在輸入和輸出外部圖像存儲器中；
3．輸入／輸出接口
輸入部分或輸入模塊由諸如傳感器，開關和許多其他真實世界輸入源的設備組成。來自輸入源的輸入通過輸入連接器導軌連接到PLC。輸出部分或輸出模塊可以是馬達或螺線管或燈或加熱器，其功能通過改變輸入信號來控制；
4．編程器
編寫程序或控制邏輯的平臺。它可以是手持設備，筆記本電腦或電腦本身；
5．電源
通常工作在24 V左右的電源上，用于為輸入和輸出設備供電。
PLC的工作原理
PLC正式進入工作狀態后，其工作流程一般分為以下三個階段：輸入→執行→輸出，這三個階段完成后成為一個掃描周期，具體來看為：
1．輸入采樣
在輸入采樣階段，PLC控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和數據，并將它們存入I／O映象區中的相應得單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執行和輸出刷新階段；
2．用戶程序執行
在用戶程序執行階段，PLC控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序（梯形圖）；
3．輸出刷新
當掃描用戶程序結束后，PLC控制器就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I／O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。

Tags：可編程邏輯控制器,PLC

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