PLC入門必看的PLC基礎知識!

文章摘自：上海自儀營銷中心http://www.mc-saic.com/
1　PLC的發展曆程
在zai工gong業ye生sheng產chan過guo程cheng中zhong，大da量liang的de開kai關guan量liang順shun序xu控kong製zhi，它ta按an照zhao邏luo輯ji條tiao件jian進jin行xing順shun序xu動dong作zuo，並bing按an照zhao邏luo輯ji關guan係xi進jin行xing連lian鎖suo保bao護hu動dong作zuo的de控kong製zhi，及ji大da量liang離li散san量liang的de數shu據ju采cai集ji。傳chuan統tong上shang
，這zhe些xie功gong能neng是shi通tong過guo氣qi動dong或huo電dian氣qi控kong製zhi係xi統tong來lai實shi現xian的de。1968年美國GM（通用汽車）gongsitichuqudaijidianqikongzhizhuangzhideyaoqiu，diernian，meiguoshuzigongsiyanzhichulejiyujichengdianluhedianzijishudekongzhizhuangzhi，shoucicaiyongchengxuhuadeshouduanyingyongyudianqikongzhi，zhejiushidiyidaikebianchengxukongzhiqi，chengProgrammable ontroller（PC）。個人計算機（簡稱PC）發展起來後，為了方便，也為了反映可編程控製器的功能特點，可編程序控製器定名為Programmable Logic Controller（PLC）。
上世紀80年代至90年代中期，是PLC發展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。在這時期，PLC在處理模擬量能力
、數字運算能力、人機接口能力和網絡能力得到大幅度提高，PLC逐漸進入過程控製領域，在某些應用上取代了在過程控製領域處於統治地位的DCS係統。
PLC具有通用性強、使用方便、適應麵廣

、可靠性高、抗幹擾能力強
、編程簡單等特點。PLC在工業自動化控製特別是順序控製中的地位
，在可預見的將來，是無法取代的。
2　PLC的構成
從結構上分
，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、顯示麵板、內存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊
、I/O模塊、內存、電源模塊

、底板或機架，這些模塊可以按照一定規則組合配置。
3　CPU的構成
CPU是PLC的核心，起神經中樞的作用
，每套PLC至少有一個CPU
，它按PLC的de係xi統tong程cheng序xu賦fu予yu的de功gong能neng接jie收shou並bing存cun貯zhu用yong戶hu程cheng序xu和he數shu據ju
，用yong掃sao描miao的de方fang式shi采cai集ji由you現xian場chang輸shu入ru裝zhuang置zhi送song來lai的de狀zhuang態tai或huo數shu據ju，並bing存cun入ru規gui定ding的de寄ji存cun器qi中zhong，同tong時shi，診zhen斷duan電dian源yuan和hePLCneibudianludegongzuozhuangtaihebianchengguochengzhongdeyufacuowudeng。jinruyunxinghou，congyonghuchengxucunzhuqizhongzhutiaoduquzhiling
，jingfenxihouzaianzhilingguidingderenwuchanshengxiangyingdekongzhixinhao，quzhihuiyouguandekongzhidianlu。
CPU主要由運算器、控製器、寄存器及實現它們之間聯係的數據、控製及狀態總線構成，CPU單元還包括外圍芯片
、總線接口及有關電路。內存主要用於存儲程序及數據，是PLC不可缺少的組成單元。
在使用者看來，不必要詳細分析CPU的內部電路，但對各部分的工作機製還是應有足夠的理解。CPU的控製器控製CPU工作，由它讀取指令、解(jie)釋(shi)指(zhi)令(ling)及(ji)執(zhi)行(xing)指(zhi)令(ling)。但(dan)工(gong)作(zuo)節(jie)奏(zou)由(you)震(zhen)蕩(dang)信(xin)號(hao)控(kong)製(zhi)。運(yun)算(suan)器(qi)用(yong)於(yu)進(jin)行(xing)數(shu)字(zi)或(huo)邏(luo)輯(ji)運(yun)算(suan)，在(zai)控(kong)製(zhi)器(qi)指(zhi)揮(hui)下(xia)工(gong)作(zuo)。寄(ji)存(cun)器(qi)參(can)與(yu)運(yun)算(suan)
，並(bing)存(cun)儲(chu)運(yun)算(suan)的(de)中(zhong)間(jian)結(jie)果(guo)，它(ta)也(ye)是(shi)在(zai)控(kong)製(zhi)器(qi)指(zhi)揮(hui)下(xia)工(gong)作(zuo)。
CPU速度和內存容量是PLC的重要參數，它們決定著PLC的工作速度，IO數量及軟件容量等，因此限製著控製規模。
4　I/O模塊
PLC與電氣回路的接口
，是通過輸入輸出部分（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狀態
，輸出點反映輸出鎖存器狀態。輸入模塊將電信號變換成數字信號進入PLC係統
，輸出模塊相反。I/O分為開關量輸入（DI），開關量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。
常用的I/O分類如下：
開關量：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：按信號類型分，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、脈衝等模塊。
按I/O點數確定模塊規格及數量
，I/O模塊可多可少，但其最大數受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數限製。
5　電源模塊
PLC電源用於為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC）
，直流電源（常用的為24VDC）。
6 底板或機架
大多數模塊式PLC使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現各模塊間的聯係

，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機械上
，實現各模塊間的連接，使各模塊構成一個整體。
7 PLC的通信聯網
依靠先進的工業網絡技術可以迅速有效地收集、傳送生產和管理數據。因此
，網絡在自動化係統集成工程中的重要性越來越顯著，甚至有人提出"網絡就是控製器"的觀點說法。
PLC具有通信聯網的功能，它使PLC與PLC之間

、PLC與上位計算機以及其他智能設備之間能夠交換信息，形成一個統一的整體，實現分散集中控製。多數PLC具有RS-232接口
，還有一些內置有支持各自通信協議的接口。PLC的通信現在主要采用通過多點接口（MPI）的數據通訊
、PROFIBUS或工業以太網進行聯網。
8 PLC係統的其它設備
7.1
編程設備：編程器是PLC開發應用

、監測運行、檢查維護不可缺少的器件，用於編程、對係統作一些設定
、監控PLC及PLC所控製的係統的工作狀況，但它不直接參與現場控製運行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計算機（運行編程軟件）充當編程器。也就是我們係統的上位機。
7.2　人機界麵：最簡單的人機界麵是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應用越來越廣泛，由計算機（運行組態軟件）充當人機界麵非常普及。
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頂

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