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工控类产品 

可编程控制器PLC原理与应用

点击次数: 更新时间:2016-1-15 21:24:26 【打印此页】 【关闭

    集成机器视觉检测系统PLC甚至工业机器人,可实现产品生产过程的完全自动化。由机器视觉产品采集图像,然后进行图像处理,处理的结果传送到PLC,再由PLC驱动机械部分动作,实现生产线的完全自动化。

    PLC是在继电-接触器控制器技术和计算机控制技术的基础上,发展起来的工业自动化控制设备--可编程序控制器(PLC)。取代传统的继电-接触器控制系统,实现逻辑控制、顺序控制、定时、计数等各种功能。凭借着可靠的、分立逻辑和简单的模拟I/O,可编程控制器(PLC)几十年来在生产和自动化行业占据着主导地位。

    PLC的硬件系统

    PLC系统的硬件主要由CPU、存储器、输入、输出模块、I/O接口、I/O扩展机、电源模块及各种外围设备组成。

    PLC的软件系统

    PLC的软件系统由系统程序和用户程序组成。

    PLC的系统程序有三种类型:系统管理程序,用户程序编辑和指令解译程序,标准子程序与调用管理程序。

    PLC备有多种多样的编程语言,供用户根据系统配置和控制要求,编辑用户程序。常用的编程语言有梯形图、语句表(指令表)、功能图表等。

    PLC的工作原理

    PLC采用的是周期性循环扫描的工作方式。用户首先根据控制要求编制好程序,然后输入到PLC的用户程序存储器中。指令在存储器中按步序号顺序排列。PLC运行工作时,CPU对用户程序做周期性循环扫描,在无跳转指令的情况下,CPU从第一条指令顺序逐条地执行用户程序,直到用户程序结束,然后又返回第一条指令,开始新一轮扫描。在每次扫描过程中,还要完成对输入信号的采集和对输出状态的刷新等工作,周而复始地重复上述的扫描循环。

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                                     PLC扫描工作过程

    PLC的主要特点

1、抗干扰能力强,可靠性高

PLC控制装置由无触点的电子线路来替代大量的开关动作,用软件程序替代了继电-接触器间的繁杂连线,即方便灵活又提高了工作的可靠性。主机的输入、输出电源互相独立,避免了电源间的干扰,同时输入、输出采用光电隔离又提高了抗干扰能力。

2、通用性强、灵活性高

由于PLC是采用软件编程来实现控制功能,对同一控制对象,当控制要求改变控制的功能时,不必改变硬件设备,只需要改编相应软件程序。

由于PLC用程序替代布线,在改变生产工艺流程,调整控制方案时,只要编程器在线或者离线修改用户程序,就能变更控制功能,需几分钟就能完成编程,具有很高的灵活性。

3、编程简单,易于掌握,使用维护方便

由于PLC接口电路一般为模块化,并可以带电插拔输入、输出模块,并具有较强的在线编程能力,维护十分方便,大大缩短了故障修复时间。

4、丰富的I/O接口

PLC除了具有计算机的基本部分,如CPU、存储器等以外,为了连接不同的工业现场信号,与工业现成的器件或设备还采用大量的I/O接口模块。另外有些PLC还有通信模块、特殊功能模块等。

5、接点利用率高

继电-接触器控制系统中,一个继电器件只能提供几个接点,用于连线,而PLC中,一个输入中的开关量或程序中的一个“线圈”,可提供所需要的任意个连锁接点,即接点在程序中可不受限制地使用。

6、调试方便 快速动作

继电-接触器控制系统,调试只能在现场进行,而PLC能在实验室内进行功能调试,缩短现场调试时间。

传统继电-接触器接点的响应时间一般要几百毫秒,而PLC里接点反应快,内部是微妙级的,外部是毫秒级的。

7、控制系统结构简单、体积小、质量轻、功耗低

PLC是以存储程序控制器替代庞大的继电-接触器控制系统的器件与连接导线,同时其输入输出直接连接在I/O端,模块化组合,系统结构简单。

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