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    可編程控制器PLC
    發布者:深圳市佳鴻威科技有限公司    發布時間:2013-09-18
    觀看著高精深的PLC編程,很多人都會被其所折服,同時對PLC發明者發出暗暗的贊嘆和油然而生敬佩之情。那PLC的歷史過程是如何的呢?

      1968年美國通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求。1969 年,美國數字設備公司研制出了第一臺可編程控制器 PDP-14 ,在美國通用汽車公司的生產線上試用成功,首次采用程序化的手段應用于電氣控制,這是第一代可編程序控制器,稱Programmable,是世界上公認的第一臺PLC。

      1969年,美國研制出世界第一臺PDP-14

      1971年,日本研制出第一臺DCS-8

      1973年,德國研制出第一臺PLC

      1974年,中國研制出第一臺PLC

      20世紀70年代初出現了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器,使PLC增加了運算、數據傳送及處理等功能,完成了真正具有計算機特征的工業控制裝置。此時的PLC為微機技術和繼電器常規控制概念相結合的產物。

      個人計算機發展起來后,為了方便和反映可編程控制器的功能特點,可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller(PLC)。

      20世紀70年代中末期,可編程控制器進入實用化發展階段,計算機技術已全面引入可編程控制器中,使其功能發生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業抗干擾設計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現代工業中的地位。

      20世紀80年代初,可編程控制器在先進工業國家中已獲得廣泛應用。世界上生產可編程控制器的國家日益增多,產量日益上升。這標志著可編程控制器已步入成熟階段。

      20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逐漸進入過程控制領域,在某些應用上取代了在過程控制領域處于統治地位的DCS系統。

      20世紀末期,可編程控制器的發展特點是更加適應于現代工業的需要。這個時期發展了大型機和超小型機、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產了各種人機界面單元、通信單元,使應用可編程控制器的工業控制設備的配套更加容易。

      現今,出現了PLC編程在社會中的運用越來越廣泛,特別是在工業領域的地位,越來越受到重視,推進這工業的發展,因此要注重對培養技術人才以及學生學習PLC編程。
    經過PLC編程及一系列技術加工后,PLC投入運行。PLC的工作過程主要有三個階段,分別是輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新。三個階段完成了,就是一個掃描周期。

      第一,輸入采樣階段:在輸入采樣階段,PLC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。在這兩個階段中,即使輸入狀態和數據發生變化,I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。因此,如果輸入是脈沖信號,則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。

      第二, 用戶程序執行階段:在用戶程序執行階段,PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時,又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算,然后根據邏輯運算的結果,刷新該邏輯線圈在系統RAM存儲區中對應位的狀態;或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態;或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。 即,在用戶程序執行過程中,只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化,而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或系統RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。

      第三, 輸出刷新階段:當掃描用戶程序結束后,PLC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。這時,才是PLC的真正輸出。

      三個階段完成后就是一個掃描周期,從上文看起來程序很復雜,但進入PLC領域,從PLC編程等專業角度看就簡單很多。PLC在我們的生活中,起著很重要的角色,同時需求更多懂PLC編程等專業知識方面的人才,不斷的創新技術,更好的推動工業的發展。

    PLC編程,在剛開始接觸的時候,覺得這個詞很難理解,同時也覺得很深奧。但當你深入去了解的話,才會發覺PLC可編程控制器在我們的生活中很經??梢砸姷?,特別是在一些企業里??傮w而言,PLC可以分成三大類。

      1.小型PLC

      小型PLC 的I/O 點數一般在128 點以下,其特點是體積小、結構緊湊,整個硬件融為一體除了開關量I/O 以外,還可以連接模擬量I/O 以及其他各種特殊功能模塊。它能執行包括邏輯運算、計時、計數、算術運算、數據處理和傳送、通訊聯網以及各種應用指令。

      2.中型PLC

      中型PLC 采用模塊化結構,其I/O點數一般在256~1024 點之間。I/O的處理方式除了采用一般PLC 通用的掃描處理方式外,還能采用直接處理方式,即在掃描用戶程序的過程中,直接讀輸入,刷新輸出。它能聯接各種特殊功能模塊,通訊聯網功能更強,指令系統更豐富,內存容量更大,掃描速度更快。

      3.大型PLC

      一般I/O點數在1024點以上的稱為大型PLC。大型PLC的軟、硬件功能極強。具有極強的自診斷功能。通訊聯網功能強,有各種通訊聯網的模塊,可以構成三級通訊網,實現工廠生產管理自動化。大型PLC 還可以采用三CPU構成表決式系統,使機器的可靠性更高。

      PLC可編程控制器以體積小、功能強、可靠性高以及應用安裝方便的特點,很快在我國的工業控制中占據了主導地位,并且在不斷的發展,其技術也在不斷的創新,從而更廣泛的被社會說運用。
     

    PLC編程在當代的運用越來越廣泛,不僅僅是工業領域,在其余的領域也發揮著作用。其功能強、可靠性高以及應用安裝方便,受到社會很多行業的寵愛。那么PLC的主要特點有哪些呢?

      第一,高可靠性

      1)所有的I/O 接口電路均采用光電隔離,使工業現場的外電路與PLC 內部電路之間電氣上隔離。

      2)各輸入端均采用R-C濾波器,其濾波時間常數一般為10~20ms。

      3)各模塊均采用屏蔽措施,以防止輻射干擾。

      4)采用性能優良的開關電源。

      5)對采用的器件進行嚴格的篩選。

      6)良好的自診斷功能,一旦電源或其他軟、硬件發生異常情況,CPU立即采用有效措施,以防止故障擴大。

      7)大型PLC 還可以采用由雙CPU 構成冗余系統或有三CPU 構成表決系統,使可靠性更進一步提高。

      第二,豐富的I/O 接口模塊

      PLC針對不同的工業現場信號,如:

      o 交流或直流;

      o 開關量或模擬量;

      o 電壓或電流;

      o 脈沖或電位;

      o 強電或弱電等。

      有相應的I/O 模塊與工業現場的器件或設備,如:

      o 按鈕

      o 行程開關

      o 接近開關

      o 傳感器及變送器

      o 電磁線圈

      o 控制閥

      直接連接另外為了提高操作性能,它還有多種人-機對話的接口模塊;為了組成工業局部網絡,它還有多種通訊聯網的接口模塊等等。

      第三,采用模塊化結構

      為了適應各種工業控制需要除了單元式的小型PLC 以外絕大多數PLC 均采用模塊化結構PLC 的各個部件包括CPU 電源I/O 等均采用模塊化設計由機架及電纜將各模塊連接起來系統的規模和功能可根據用戶的需要自行組合

      第四,編程簡單易學

      PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式對使用者來說不需要具備計算機的專門知識因此很容易被一般工程技術人員所理解和掌握

      第五,安裝簡單維修方便

      PLC不需要專門的機房可以在各種工業環境下直接運行使用時只需將現場的各種設備與PLC 相應的I/O 端相連接即可投入運行各種模塊上均有運行和故障指示裝置便于用戶了解運行情況和查找故障。由于采用模塊化結構因此一旦某模塊發生故障用戶可以通過更換模塊的方法使系統迅速恢復運行。

      PLC在我們生活中的運用越來越重要,其五個特點也在另一個角度反映了其在社會中的地位,對社會發展的推動意義。

     

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