什么叫PLC?PLC入门知识

原创 2020-07-11 22:22  阅读

  PLC是“可编程序控制器”的简称。原来可编程序控制器(Progammadble Controllre)简写为PC,但为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简写PC相混淆,所以将可编程序控制器称为PLC(Progammadble Logic Comtroller)。可以看出,PLC就是计算机家族中的一员,是一种主要应用于工业自动控制领域的微型计算机。

  IEC(国际电工委员会)于1987年对可编程序控制器下的定义是:可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计;它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向用户的指令;并通过数字是或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

  PLC的应用范围非常广泛,在国内外大量应用于钢铁、石化、机械制造、汽车装配、电力系统等各行业的自动化控制领域。

  全球PLC制造厂家有上百家,比较有名的有德国的西门子(Siemens)公司、美国Rockwell自动化公司、法国的施耐德(Schneider)、日本的三菱公司和欧姆龙公司。生产出了大量的各种型号的PLC产品,在我国使用比较多的有日本三菱公司的FX系列、德国西门子公司的S7-200 CPU22X系列,还有一些少量施耐德的产品。本讲座是以西门子公司的S7-200 CPU224为例介绍有关知识。

  PLC的基本组成主要有中央处理器(CPU)、存储器(RAM、ROM)、输入输出单元(I/O)、电源和编程器等几部分。

  PLC控制系统的等效电路可分为3部分,即输入部分、输出部分和内部控制部分。输入部分就是采集输入信号,输出部分就是系统的执行部分。这两部分与传统继电器控制电路相同,内部控制电路是通过编程方法实现的逻辑控制,用软件编程代替传统继电器电路的功能。其等效电路见下图所示。

  PLC的输入部分由外部输入电路、PLC输入接线端子和输入“继电器”组成。这里所谓的“输入继电器”是在机器里面,外面看得见的只是输入接线端子。也可以这样理解,每个输入端子就相当于一个“继电器”,用符号“I”表示,因为输入端子有很多,要加上数字符号来区别,数字从“0.0”开始计数,比如第一个输入接线端子(也是第一个“输入继电器”)就用“I0.0”来表示。往后以此类推。

  这个继电器的线圈由外部输入元件(如控制按钮、行程开关等)所控制,程序里不可以控制输入继电器的线圈。由这个线圈再去控制其触点的动作,这些触点都应用在程序里面,根据程序要求实现状态的改变去控制输出。输入继电器的触点只有两种形式一种是常开触点,另一种就是常闭触点,数量有很多,教材上说编程时随便使用。(见上图左边“输入部分”电路图)

  输出部分是由在PLC内部且与内部控制电路隔离的“输出继电器”和输出端子、外部负载电路组成。和输入一样,每个输出端子也相当于是一个“输出继电器”,其符号用“Q”来表示,数字符号也是从“0.0”开始计数,第一个“输出继电器”用“Q0.0”来表示。

  与输入不同的是内部程序来控制这个“输出继电器”的线圈,其触点再去控制外部的负载电路。同理,这个“输出继电器”也有两种触点即常开和常闭触点,数量也是很多,程序中随便使用。(见上图右边“输出部分”电路图)

  中间内部控制电路是由用户程序形成的、用所谓“软继电器”来代替实际继电器的控制逻辑。它的作用是按照用户程序规定的逻辑关系,对输入信号和输出信号的状态进行检测、判断、运算和处理,然后得出相应的输出,达到用户所需的控制目标。

  一般PLC用户程序是用梯形图这种图形语言编制的。梯形图看起来很像传统继电器控制电路图,具有直观易懂的优点,很容易被熟悉传统继电器控制的电气人员掌握。它特别适用于开关逻辑量控制。所以我们又把梯形图称为PLC的电路图或PLC的程序。(见上图中间“内部电路”)

  还有目前比较常用的是日本三菱公司生产的PLC。其等效电路见下图所示。三菱和西门子的PLC在功能上、应用上没有太大的区别,只是输入、输出继电器及其他继电器的文字符号不同,翻看有关书籍也会很快掌握。

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