PLC的历史为了了解PLC的用途,我们需要追溯到1960年代。图片晶体管收音机,芭比娃娃,GI乔动作人物和雪佛兰黑斑羚。在这个时代,通过使用机电继电器来控制机器过程。我们也没有在谈论几个中继,这些系统占据了整个墙。但是,继电器驱动的机器的缺点:必须按照非常特定的顺序进行硬接线。费时的故障排除。由于继电器触点磨损,经常进行故障排除。严格的维护时间表。大而笨重。更改涉及整个系统的重新布线。PLC控制系统组件,考虑PLC时,您可能会想到带有许多按钮和插件的大型设备,但实际上,PLC控制器是与其他硬件和软件组件集成在一起的小型紧凑型设备。要了解PLC系统,比较好将系统分解为两个主要部分:处理器(CPU)和输入/输出(I/O)接口系统。 模块控制器PLC问世以来,在自动化机电、计算机、工控设备、智能机器人等领域发挥重大作用。6ES7151-3AA23-0AB0模块控制器
2.可靠性高、抗干扰能力强——微机功能强大但抗干扰能力差,工业现场的电磁干扰,电源波动,机械振动,温度和湿度的变化,都可能导致一般通用微机不能正常工作;传统的继电器—接触器控制系统抗干扰能力强,但由于存在大量的机械触点(易磨损、烧蚀)而寿命短,系统可靠性差。PLC采用微电子技术,大量的开关动作由无触点的电子存储器件来完成,大部分继电器和繁杂连线被软件程序所取代,故寿命长,可靠性**提高,从实际使用情况来看,PLC控制系统的平均无故障时间一般可达4~5万小时。PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施,能适应有各种强烈干扰的工业现场,并具有故障自诊断能力。如一般PLC能抗1000V、1ms脉冲的干扰,其工作环境温度为0~60℃,无需强迫风冷。3.接口简单、维护方便——PLC的接口按工业控制的要求设计,有较强的带负载能力(输入输出可直接与交流220V,直流24V等强电相连),接口电路一般亦为模块式,便于维修更换。有的PLC甚至可以带电插拔输入输出模块,可不脱机停电而直接更换故障模块,**缩短了故障修复时间。 6ES7322-1HH01-4AA2模块控制器在设计时,应尽量选用可靠性高的接近开关代替机械限位开关。
(3)***PLC除具有中档机的功能外,还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。***PLC机具有更强的通信联网功能,可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统,实现工厂自动化。3.按I/O点数分类根据PLC的I/O点数的多少,可将PLC分为小型、中型和大型三类。(1).小型PLC——I/O点数<256点;单CPU、8位或16位处理器、用户存储器容量4K字以下。如:GE-I型美国通用电气(GE)公司TI100美国德洲仪器公司F、F1、F2日本三菱电气公司C20C40日本立石公司(欧姆龙)S7-200德国西门子公司EX20EX40日本东芝公司SR-20/21中外合资无锡华光电子工业有限公司(2).中型PLC——I/O点数256~2048点;双CPU,用户存储器容量2~8K如:S7-300德国西门子公司SR-400中外合资无锡华光电子工业有限公司SU-5、SU-6德国西门子公司C-500日本立石公司GE-ⅢGE公司(3).大型PLC——I/O点数>2048点;多CPU,16位、32位处理器,用户存储器容量8~16K如:S7-400德国西门子公司GE-ⅣGE公司C-2000立石公司K3三菱公司等。。
早期的PLCs被设计用来取代继电器逻辑系统。这些PLCs是在“梯形逻辑”中编写的,它非常类似于继电器逻辑的原理图。选择这个程序符号是为了减少对现有技术人员的培训需求。其他早期的PLCs使用了一种基于堆栈的逻辑求解器的指令列表编程形式。现代的PLCs可以通过多种方式编程,从底层的阶梯逻辑到编程语言。另一种方法是状态逻辑,一种非常高级的编程语言,它设计基于状态转换图的PLCs。目前,大多数PLC系统都遵循IEC61131/3控制系统编程标准,定义了5种语言:梯形图(LD)、结构化文本(ST)、函数框图(FBD)、指令列表(IL)和顺序流程图(SFC)。许多早期的PLCs并没有相应的编程终端,它们能够对逻辑进行图形化的表示,因此,逻辑在某种形式的布尔格式中表示为一系列逻辑表达式,类似于布尔代数。 不同的PLC产品,对电源的要求也不同,这里包括电源的电压等级、频率、交流纹波系数的供电方式等。
目前,PLC和种类很多,规格性能不一。对PLC的分类,通常可根据它的结构形式,容量或功能进行。1.按结构形式的分类按照硬件的结构形式,PLC可分为:整体式PLC:这种结构的PLC将电源,CPU,喷射器,输入/输出部件等集中配置在一起,装在一个箱体内,通常称为主机。整体式结构的PLC具有结构紧凑,卷板机,体积小,重量轻,价格较低等特点,但主机的I/O点数固定,使用上不太灵活。小型的PLC通常使用这种结构,适用于比较简单的控制场合。模块式PLC:也称为积木式结构,即把PLC的各组成部分以模块的形式分开,如电源模块,CPU模块,输入模块,输出模块等,把这些模块插在底板上,组装在一个机架内。这种结构的PLC配置灵活,装配方便,便于扩展,但结构较复杂,价格较高。大型的PLC通常采用这种结构,适用于比较复杂的控制场合。叠装式PLC:这是一种新的结构形式,它吸收了整体式和模块式PLC的优点,如三菱公司的FX2系列PLC,它的基本单元,扩展单元和扩展模块等高等宽,但是长度不同。它们不用基板,*用扁平电缆,紧密拼装后组成一个整齐的长方体,输入输出点数的配置也相当灵活。并且由于模块控制器PLC的强抗干扰能力,易于装入设备内部,是实现机电一体化的理想控制设备。6ES7223-1BF22-0XA8模块控制器
可编程控制器有A/D和D/A转换模块,这样,可编程控制器可以作模拟控制用于程控。6ES7151-3AA23-0AB0模块控制器
(一)小型PLC小型PLC的I/O点数一般在128点以下,其特点是体积小、结构紧凑,整个硬件融为一体,除了开关量I/O以外,还可以连接模拟量I/O以及其他各种特殊功能模块。它能执行包括逻辑运算、计时、计数、算术运算、数据处理和传送、通讯联网以及各种应用指令。(二)中型PLC中型PLC采用模块化结构,其I/O点数一般在256~1024点之间。I/O的处理方式除了采用一般PLC通用的扫描处理方式外,还能采用直接处理方式,即在扫描用户程序的过程中,直接读输入,刷新输出。它能联接各种特殊功能模块,通讯联网功能更强,指令系统更丰富,内存容量更大,扫描速度更**)大型PLC一般I/O点数在1024点以上的称为大型PLC。大型PLC的软、硬件功能极强。具有极强的自诊断功能。通讯联网功能强,有各种通讯联网的模块,可以构成三级通讯网,实现工厂生产管理自动化。大型PLC还可以采用三CPU构成表决式系统,使机器的可靠性更高。 6ES7151-3AA23-0AB0模块控制器