在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据数据采集。传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电气控制装置的要求,第二年,美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,***采用程序化的手段应用于电气控制,这就是***代可编程序控制器,称ProgrammableLogicController(PLC),现在,仍常常将PLC简称PC。高可靠性是电气控制设备的关键性能。使用PLC进行安全控制。PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器,*剩下与输入和输出有关的少量硬件,接线可减少到继电器控制系统的10%-1%,因触点接触不良造成的故障大为减少。PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。同时在部分外部信号点的输入也需要插入继电器,来保护PLC的输入输出点,达到高的安全等级。上世纪80年代至90年代中期,是PLC发展**快的时期,年增长率一直保持为30~40%,在这时期,PLC在处于模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高, 可编程控制器综合实训装置结合当前我国工业自动化应用技术及器件技术的发展,充分考虑实用性、先进性。6ES7193-4CG20-0AA0模块控制器
(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。。6ED1052-2MD00-0BA8逻辑控制器整体型模块可编程逻辑控制器的I/O点数固定,因此用户选择的余地较小,用于小型控制系统。
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。
PLC(可编程逻辑控制器)的编程语言主要有以下几种:1.LadderDiagram(梯形图):梯形图是一种基于继电器逻辑控制的图形编程语言,它以类似于电气原理图的方式表示逻辑关系,易于理解和实现。2.FunctionBlockDiagram(功能块图):功能块图是一种基于功能模块的图形编程语言,它通过图形块和连接线表示功能模块之间的关系。3.SequentialFunctionChart(顺序功能图):顺序功能图是一种描述过程顺序的图形编程语言,它通过状态和转换表示过程的顺序关系。4.StructuredText(结构化文本):结构化文本是一种类似于高级编程语言的文本编程语言,它提供了丰富的控制结构和数据类型,便于实现复杂的控制逻辑。5.InstructionList(指令表):指令表是一种类似于汇编语言的文本编程语言,它以指令和操作数的形式表示控制逻辑。6.FunctionBlock(功能块):功能块是一种基于功能模块的编程语言,它通过功能块和参数的组合实现控制逻辑。这些编程语言在不同的PLC中可能有所差异,但基本概念是相同的。在实际应用中,可以根据需要选择合适的编程语言进行PLC编程。PLC内部由中间处理器的CPU,并带有外部I/0口,扩展的I/O接口地址和存储器三大组成部分。
(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。 PLC种类繁多,但其组成结构和工作原理基本相同。6ES7315-2EH14-0AB0模块控制器
高可靠性是电气控制设备需要的关键性能,而PLC可编程控制的可靠性高,抗干扰能力相较于其他设备更加强大。6ES7193-4CG20-0AA0模块控制器
PLC在SCADA系统中的应用趋势有以下几点:1.功能融合:传统的SCADA系统的功能与现在的PLC具有的功能越来越相似。这表明PLC正在逐步融入SCADA系统的领域,两者之间的功能差异在逐渐缩小。2.无线通讯的广泛应用:过去,PLC在远程通讯方面可能不如SCADA系统所宣传的那么多。但现在,不仅工业以太网,连GPRS或CDMA等无线通讯也被广泛应用于PLC的数据传输。这意味着PLC在通讯方面的能力得到了大幅提升,与SCADA系统的通讯能力越来越接近。3.强大的硬件和软件功能:PLC的硬件功能、I/O模块的种类比SCADA系统的RTU模块要多,软件功能也较强。这使得PLC在处理复杂控制任务时具有更大的灵活性和优势。4.PLC内置局域网功能的应用:通过PLC内置的局域网功能,可以装配更复杂的系统,个人计算机可以方便地连接到PLC网络上,从而实现对整个控制系统的监视和管理。这增强了PLC在集成和扩展方面的能力。5.向过程控制领域的扩展:PLC正在从离散控制向连续过程控制过渡。虽然这需要PLC在性能和功能上有所突破,但这也是PLC未来发展的重要方向之一。综上所述,PLC在SCADA系统中的应用趋势是功能融合、无线通讯的广泛应用、强大的硬件和软件功能、PLC内置局域网功能的应用以及向过程控制领域的扩展6ES7193-4CG20-0AA0模块控制器
随着编程终端的不断发展,基于上述原因的梯形逻辑变得越来越常见,因为它是一种常见的用于机电控制面板的格式。新的格式,如状态逻辑和功能块(类似于使用数字集成逻辑电路时所描述的逻辑),但它们仍然不像梯形逻辑那样受欢迎。这其中的一个主要原因是,PLCs在可预测和重复序列中解决了逻辑问题,而梯形逻辑允许程序员(编写逻辑的人)更容易地看到逻辑序列的时间问题,而不是其他格式的问题。早期的PLCs,直到上世纪90年代中期,使用编程面板或编程终端编程,这些终端通常有的功能键,PLC程序的各种逻辑元素。一些专有编程终端将PLC程序的元素显示为图形符号,但普通的接触、线圈和导线的ASCII字符表示是常见...