PLC相關知識講解與應用舉例
PLC定義
可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC),是一種具有微處理器的用于自動化控制的數字運算控制器,可以將控制指令隨時載入內存進行儲存與執行。可編程控制器由CPU、指令及數據內存、輸入/輸出接口、電源、數字模擬轉換等功能單元組成。
工作原理
PLC開機運行後,其工作過程一般分爲三個階段,即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重複執行上述三個階段,如下圖所示:
PLC分類
1、模塊式PLC
模塊式PLC將PLC的各組成部分分別做成若幹個單獨的模塊,如CPU模塊、I/O模塊、电源?椋ㄓ械暮CPU?橹校┑龋?樽霸诳蚣芑蚧宓牟遄希缦峦妓。这种模塊式PLC的特點是配置靈活,可根據需要選配不同規模的系統,而且裝配方便,便于擴展和維修。大、中型PLC一般采用模塊式结构。
2、整體式PLC
整體式PLC是將电源、中央处理器、输入/输出等装在一个箱体内,通常称为基本单元,如下图所示。整體式PLC一般還可配備特殊功能單元,如模擬量單元、位置控制單元等,使其功能得以擴展。這類PLC的特點包括結構緊湊、體積小、價格低等。小型PLC一般采用这种整體式结构。
PLC的功能及應用
PLC是在綜合了繼電器接觸器控制和計算機控制的諸多優點之上設計和發展的,它在冶金、能源、化工、交通、電力等領域中有著廣泛的應用。
1、模擬量控制
在工業生産過程當中,存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續變化的量(即模擬量)。A/D?槟軐⑾殖〉奈露、压力、流量、速度等模拟量转换变为数字量,再经PLC中的微處理器進行處理,然後進行控制;或者經D/A模塊轉換後變成模擬量,然後控制被控對象,這樣就可實現PLC对模拟量的控制。模擬量控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
注:PLC中配置有A/D和D/A轉換模塊(A指的是模擬信號,D指的是數字信號)
2、定時和計數控制
PLC具有很強的定時和計數功能,它可以爲用戶提供幾十甚至上百、上千個定時器和計數器。其計時的時間和計數值可以由用戶在編寫用戶程序時任意設定,也可以由操作人員在工業現場通過編程器進行設定,進而實現定時和計數的控制。如果用戶需要對頻率較高的信號進行計數,可以選擇高速計數模塊。
3、開關量邏輯控制
PLC取代傳統的繼電器電路,實現了邏輯控制和順序控制,它既可用于單台設備的控制,也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生産線、電鍍流水線等。
4、數據采集
PLC具有數學運算(含矩陣運算、函數運算、邏輯運算)、數據傳送、數據轉換、排序、查表、位操作等功能,可以完成數據的采集、分析及處理。數據處理一般用于大型控制系統,如無人控制的柔性制造系統;
PLC與cq9电子官方网站TD210工業級無線DTU連接
1、應用示意圖
以cq9电子官方网站工業級無線DTU爲例,PLC通過通過與DTU的RS232、RS485等接口連接后,將前端采集的数据传到服务端,以下是應用示意圖:
2、TD210 DTU與PLC通過RS232或RS485連接示意图: