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什么是PLC?PLC编程-梯形图逻辑和梯形图
来源:欧宝官方手机网页      发布时间:2024-04-24 22:42:17      


什么是PLC?PLC编程-梯形图逻辑和梯形图


  PLC 代表可编程逻辑控制器,是具有计算能力的工业规模设备,用于控制装配线、机器人单元、工业机械和其他制造环境中的生产的全部过程。它们用于故障检验测试、高可靠性和可编程制造控制等过程。PLC 实时运行,因为它们的输入必须在非常短的时间内处理。其操作的及时性对于成功实现控制目的始终至关重要。几十年前引入 PLC 的主要动机是用更灵活的可编程控制器取代硬编码继电器系统。

  PLC 看起来与传统计算机不同,因为它们经过了加固处理,以实现耐磨和抗震。PLC 有多种类型,其 I/O(输入/输出)的数量和类型、外壳和封装以及与其他 PLC 和 SCADA 系统交互的能力各不相同。PLC 的这些特性决定了它们在恶劣的工业环境中运行的能力,能够抵抗高温和震动,同时不受电噪声的影响

  PLC控制器最常见的功能与机电继电器的功能类似。具体来说,PLC 接收一组离散输入并审核输入状态是打开还是关闭。该操作基于“扫描周期”,读取 PLC 输入、执行可编程逻辑并写入其输出。在PLC的操作范围内,随着扫描周期的重复执行,这三个步骤不断重复。

  PLC 程序对一系列输入执行逻辑“AND”功能。当所有输入位都打开时,允许电流通过。同样,它们还对并行提供的一组输入实现逻辑“OR”函数。在这种情况下,如果至少有一个输入打开,则允许电流通过。在实现这些功能时,PLC 在逻辑功能的评估中应用一定的顺序。它是严格从左到右和从上到下的执行,这与传统中继不太严格的操作相反。还有一些 PLC 实现了更复杂的功能(例如,内部离散逻辑功能),以产生表示完成或某些错误的输出。

  最终用户(例如自动化工程师)与 PLC 进行交互以对其进行配置,同时也接收警报和通知。为此,PLC 提供人机界面 (HMI),包括图形用户界面 (GUI)。常见的 HMI 控件包括按钮、灯光、文本显示器和触摸屏。在复杂的安装情况下,PLC 可以连接到个人计算机,从而提供更复杂、更符合人体工程学的用户界面。

  电源:它通过直流电压为 PLC 的各个组件供电。为此,电源将用户的线路交流电压(例如,在美国为120伏)转换为较低的直流电压(例如,24伏)。

  处理器:这是一种固态设备,可在制造环境(例如生产线、机床、机器人设备)中实现工业控制功能和其他过程控制功能。

  输入/输出(I/O):PLC由各种输入和输出模块组成。输入模块检测来自各种源(例如按钮、开关和各种传感器)的输入信号的状态。另一方面,输出模块用于控制继电器和灯等设备。

  通信模块和协议:PLC 的通信模块有助于在 PLC 和工业现场的别的设备之间传输数字数据。为实现这种传输,通信模块实施一种或多种协议,包括有线和无线协议。PLC 使用的工业协议的非详尽列表包括EtherNet/IP、Profibus、Modbus、Interbus、ProfiNet 等。PLC 通信通过设备上的内置端口进行,例如USB(通用串行总线 端口。PLC 使用这一些端口与软件系统、外部设备(例如传感器、执行器)以及 SCADA 等其他控制管理系统进行通信。

  冗余:重要的工业级 PLC 安装提供某种冗余。具体来说,它们包含一个影子 PLC 系统,在主系统出现故障时,该系统将取代主系统。为了检测必须激活冗余系统的情况,PLC 实施了心跳机制。

  PLC 程序:PLC 设备的一个关键要素是其控制逻辑,它以工业自动化和电气系统的专用语言(如梯形图和功能块图)进行编程和反映。

  PLC 逻辑可以用不同的语言进行编程,包括高级可视化编程语言。PLC控制逻辑和配置最流行的可视化编程语言之一是梯形逻辑(LL),这反映在梯形图(LD)上。梯形逻辑的主要优点是它提供了可视化界面,从而显着降低了 PLC 编程的学习曲线。此外,梯形图和梯形图的结构类似于继电器电路,这使得机电工程师和工业工程师很容易理解和使用它们。同样,熟悉位运算符和布尔逻辑有助于理解和使用梯形逻辑。

  从编程的角度来看,梯形逻辑使用符号表示法来表达逻辑运算。因此,梯形逻辑程序包括符号位置中的批量数学逻辑,即基于位逻辑运算,其结构类似于梯形。这就是“梯形逻辑”名称背后的原因和基本原理。梯形图逻辑的确切结构由PLCOpen 标准规定,这使其成为一种标准化的编程语言。然而,梯形逻辑并不是为高级编程语言的传统程序员发明的。相反,它主要是为熟悉电信号的技术人员、电工和电气工程师设计的。因此,梯形逻辑符号看起来像触点和继电器等电信号。这些符号映射到梯形逻辑程序上下文中的布尔和符号逻辑。

  梯形逻辑是最流行的 PLC 编程语言,但它并不是 PLC 编程的唯一方法。其他流行的语言包括顺序功能图 (SFC)、功能块图 (FBD)、结构化文本 (ST) 和指令列表 (IL)。这些语言在概念和语法上与梯形逻辑相似,同时为熟悉电气概念的工程师和技术人员提供了平滑的学习曲线。

  鉴于可用的 PLC 种类繁多,工业工程师必须经历一个评估不同设备的过程,以选择最适合其任务的设备。为此,他们必须审查其系统以及将使用 PLC 的应用的要求。同样,必须收集有关 PLC I/O 容量的信息和要求,同时必须明确目标输出的类型。例如,必须记录 I/O 模块的电气要求,包括输入设备电压、输出设备电压和电流。确定 PLC 是否应支持简单离散(开/关)逻辑之外的特殊操作和高级功能也很重要。

  选择 PLC 的另一个重要方面涉及 PLC 设备的内存和CPU(中央处理单元)。要确定 CPU 要求,了解要控制的工业过程或机器的速度非常重要。这涉及确定所需的最快操作,以及各种操作的时间关键性和响应时间。在PLC选型过程中还需要考虑通信要求。具体来说,必须确定数据共享需求以及必须与 PLC 通信的设备(例如计算机、工作站中的触摸屏)。通过这种方式,也可以识别任何所需的通信设备(例如调制解调器、电缆)。

  PLC 选择过程还必须考虑通过一些界面(如按钮或LED(发光二极管)数字显示器)与操作员进行交互的需要。具体来说,所选的 PLC 必须支持向操作员显示正确的消息以及任何所需的警报和通知。同样,应为操作员提供根据应用程序的需要输入数据的方法。

  PLC 选择过程还必须考虑部署自动化设备的物理环境。这对于采用经过适当加固的设备非常重要,即设备坚固且能抵抗当前目标环境所施加的冲击。

  最后,还有决定选择决定的非技术标准,包括设备的成本以及提供的补充服务(如培训和售后支持)的质量。必须权衡各种标准及其对于当前应用程序的相关重要性。这将推动选择具有适当模块、增值可编程功能、操作员界面和成本的产品。

  总体而言,PLC 是工业控制应用中最流行的设备之一。它们还有望在第四次工业革命(工业 4.0)时代继续成为工业控制的核心。然而,新兴的工业 4.0 应用程序将提供以智能和数据驱动的方式驱动 PLC 运行的方法。具体来说,工业 4.0 中 PLC 的运行不仅由传感器和网络物理设备驱动,还由云端数据分析驱动。这有望提高下一代工业自动化系统的准确性和智能性。在这种背景下,年轻工程师了解更多有关 PLC 及其操作的知识是非常有意义的。

  引言 在大型通信台站中,其关键设备是发信设备,发信设备的自动化控制水平和可靠性直接关系到发信任务的可靠完成,而目前在大功率、强噪声、存在着微波辐射的通信台站中,发信设备大多仍采用人工操作并结合仪表监控,控制品质不高。随着工业过程控制技术和计算机网络技术的发展,在发信控制系统中引入先进的控制技术和计算机网络技术,实现发信设备的自动监控,对于提高工作效率,保证发信设备的安全、稳定运行,减轻值班人员的工作强度、改善工作环境具有十分重要的意义。本文主要讨论了如何运用 PLC (可编程控制器)软件和组态软件来实现发信系统的监控功能。 系统设计目标 本发信系统的主要由两套发信机及其电源设备、调压设备、并机开关柜、调谐设备、天线、

  PLC中无非就是三大量:开关量、模拟量、脉冲量。搞清楚三者之间的关系,你就能熟练的掌握PLC了。 开关量也称逻辑量,指仅有两个取值,0或1、ON或OFF。它是最常用的控制,对它进行控制是PLC的优势,也是PLC最基本的应用。 开关量控制的目的是,根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序,使PLC产生相应的开关量输出,以使系统能按一定的顺序工作。所以,有时也称其为顺序控制。 而顺序控制又分为手动、半自动或自动。而采用的控制原则有分散、集中与混合控制三种。 模拟量是指一些连续变化的物理量,如电压、电流、压力、速度、流量等。 PLC是由继电控制引入微处理技术后发展而来的,可方便及可靠地用于开关量控制。由于模拟量可转换

  当你编写一个自动化程序时,里面有50个气缸,甚至更多时,每个气缸你都要写同样的控制程序,真的是超级繁琐,同样的控制程序你要拷贝复制至少50遍。这个时候FB块能帮助你从繁琐的重复性的工作中解脱出来。 什么是FB,FB与FC,子程序的区别? 三菱PLC中FB块就是一个功能块,可以供主程序在各个地方进行调用,但又不同于FC函数,因为FC有返回值,有点类似于子程序的调用方式,但是子程序又无法直接进行参数传递。 FB用在什么场合下? 1、结构化编程时,需要很清楚明了地展示出程序结构时; 2、程序中有大量重复性的控制代码时(多气缸,多伺服,多电缸,,) 3、FB块可以用ST编写,也可以用梯形图编写。 FB块在多气缸控制系统中的应用案例

  程序编写 /

  1 引言     147装置为某空中收放式受油装置,需要没计多个专用液压试验台对该产品的一些性能(如:收放性能、密封性能、强度性能等)进行检测并验证。本文所涉及的液压试验平台控制系统即针对该147装置的液压试验平台所设计。     该项目需要进行的试验内容较多且耗时,各个试验平台分布于厂房的不同位置,且试验台工作环境比较恶劣(如高低温试验时工作环境温度高温85摄氏度,低温40摄氏度)。各个试验平台与上位机之间基于CANopen总线通讯,其中上位机作为CANopen通讯主站。各个试验台现场采用德国倍福(BECKHOFF)的BX5100系列PLC,该PLC具有CANopen总线接口,实现与上位机的cANopen通讯,并且作为C

  1、引言 影响电气系统可靠性的主要因素是与PLC接口的输入输出部分,我们在卧式锺床改造中采用PLC的软元件,合理设计了控制程序,提高了系统的可靠性。 2、影响PLC电气系统可靠性的主要因素 PLC控制系统可简单划分为三部分:发讯元件(输入部分)、记忆网络(程序部分)和电气执行元件(输出部分)。对于用继电器控制的系统,影响系统可靠性的主要因素是中间继电器组成的记忆网络。对于PLC控制系统,高可靠性的PLC取代了中间继电器组成的记忆网络,克服了机械动作式中间继电器可靠性不高的固有毛病,使系统可靠性大为提高。此时,与PLC自身的安全性与PLC输入、输出连接的发讯元件和电气执行元件的可靠性,己变成影响整个电气系统

  软元件在电气系统可靠性设计中的应用 /

  在一些电子部件产品测试时,早先很多生产厂家都使用继电接触控制系统。该系统由分立元件组成,由于线路简单,元件控制精度不高,加上抗干扰能力级差,所以运行不够稳定,误动作频繁,使产品的测试和分析不准确。 随着现代工艺的高精度要求,为了适应市场需求,采用可编程控制器对原继电电气控制系统来进行改造,但由于各PLC厂家硬件模块和软件结构绝大多数都是专用的、互不兼容的,系统各模块间的交互方式、通信机制也各不相同,这使得控制管理系统相对独立、彼此封闭。随着技术的进步和市场竞争的加剧,这种专用体系结构的控制管理系统越来越暴露了其固有的缺陷。由于基于PC平台的软件PLC无需专门的编程器,可充分利用PC机的软硬件资源,直接采用梯形图或语言编程,具有良好

  (1) 输入映像区中的数据,取决于本扫描周期输入采样阶段所处的状态。在程序执行和输出刷新阶段,输入映像区中的数据不会因为有新的输入信号而发生改变。 (2) 输出映像区中的数据由程序中输出指令的执行结果决定。在输入采样和输出刷新阶段,输出映像区的数据不会发生改变。 (3) 输出端子直接与外部负载连接,其状态由输出状态寄存器中的数据来确定。

  PLC外围设备指什么呢?指按钮、各种传感器等、继电器、接触器、电磁阀等输入输出模块,主要是为了扩充PLC的功能。那么如何正确的连接这些外围设备呢?一块儿来看看吧: 01 PLC连接主令电器类设备 PLC如何与按钮、行程开关、转换开关等主令电器类输入设备连接呢?如图所示,图中的PLC为直流汇点式输入,即所有输入点共用一个公共端COM,同时COM端内带有DC24V电源,因此连接方式可参考下图: 02 PLC连接旋转编码器 旋转编码器是一种光电式旋转测量装置,它能将被测的角位移直接转换成数字信号(高速脉冲信号)。与PLC相连,一般能起到精准计数的作用。 如图上图所示,其中2条是脉冲输出线条是COM端线

  如何正确的连接外围设备 /

  控制及应用实例

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