plc控制系統(tǒng)設(shè)計方案介紹

PLC控制系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置，目的是用來取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時、計數(shù)等順序控制功能，建立柔性的遠程控制系統(tǒng)。具有通用性強、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。

PLC內(nèi)部工作方式一般是采用循環(huán)掃描工作方式，在一些大、中型的PLC中增加了中斷工作方式。當(dāng)用戶將用戶程序調(diào)試完成后，通過編程器將其程序?qū)懭隤LC存儲器中，同時將現(xiàn)場的輸入信號和被控制的執(zhí)行元件相應(yīng)的連接在輸入模塊的輸入端和輸出模塊的輸出端，接著將PLC工作方式選擇為運行工作方式，后面的工作就由PLC根據(jù)用戶程序去完成，概述圖是PLC執(zhí)行過程框圖。PLC在工作過程中，主要完成六個模塊的處理。

1.電源組件電源組件用于提供PLC運行所需的電源，可將外部電源轉(zhuǎn)換為供PLC內(nèi)部與案件適用的電源。2.微處理器CPU及存儲器組件微處理器CPU是PLC的核心器件，CPU因生產(chǎn)廠商各有不同，有采用市場銷售的標(biāo)準(zhǔn)芯片，也有采用可編程序控制器專用芯片。存儲器組件有兩種：ROM和RAM。3.輸入及輸出組件

PLC控制器輸入和輸出組件是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場交換數(shù)據(jù)的界面，與普通計算機不同，PLC的工作環(huán)境比較差，需要較強抗干擾能力，輸入和輸出組件即是為此設(shè)計。PLC控制系統(tǒng)的相關(guān)知識。那么PLC是什么呢?

首先，PLC的中文名稱是可編程邏輯控制器，它用作工業(yè)應(yīng)用中的數(shù)字操作電子系統(tǒng)。它使用可編程存儲器在內(nèi)部存儲和執(zhí)行邏輯運算，順序控制，算術(shù)運算和其他操作指令。通過數(shù)字或模擬輸入和輸出來實現(xiàn)對各種機械設(shè)備生產(chǎn)過程的遠程集中控制。

PLC由CPU指令和數(shù)據(jù)存儲器，輸入/輸出接口，電源和數(shù)模轉(zhuǎn)換等功能單元組成。無論在計算機直接控制系統(tǒng)，集中式分布式控制系統(tǒng)DCS還是現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS中，始終都會使用大量的各種PLC控制器。涉及工業(yè)自動化領(lǐng)域的幾乎所有硬件制造商都生產(chǎn)PLC產(chǎn)品，其中應(yīng)用較多的是西門子，施耐德，三菱和臺達。

簡而言之，PLC是一種提高工作效率并促進機械設(shè)備自動控制的技術(shù)。由于它具有易于理解，易于學(xué)習(xí)，穩(wěn)定可靠的優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于從FA(工廠自動化)到PA(過程自動化)的各行各業(yè)。

PLC控制系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上，通過引入微電子技術(shù)，計算機技術(shù)，自動控制技術(shù)和通信技術(shù)而形成的新一代工業(yè)控制設(shè)備。目的是更換繼電器，執(zhí)行邏輯，計時和諸如計數(shù)之類的順序控制功能，建立靈活的遠程控制系統(tǒng)。具有通用性強，使用方便，適應(yīng)性廣，可靠性高，抗干擾強，編程簡單的特點。在單元機組LCU的控制面板上使用PLC控制系統(tǒng)非常普遍。

PLC控制系統(tǒng)的內(nèi)部工作模式通常采用循環(huán)掃描工作模式，在某些大中型PLC控制系統(tǒng)中增加了中斷工作模式。當(dāng)用戶完成對用戶程序的調(diào)試后，將程序通過編程器寫入PLC存儲器，并將現(xiàn)場輸入信號和受控執(zhí)行器分別連接到輸入模塊的輸入端和輸出模塊的輸出端，然后選擇PLC工作模式作為運行工作模式，隨后的工作將由PLC根據(jù)用戶程序完成。

PLC也就是可編程邏輯控制器，可以說，PLC在工業(yè)領(lǐng)域的地位非常之高。為增進大家對PLC的認(rèn)識，本文將基于兩點介紹PLC：1.什么是PLC控制系統(tǒng)，2.安全PLC和普通PLC有什么區(qū)別?如果你對PLC具有興趣，不妨和小編一起繼續(xù)往下閱讀哦。

一、什么是plc控制系統(tǒng)?

自二十世紀(jì)六十年代美國推出可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，PLC)取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來，PLC得到了快速發(fā)展，在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。同時，PLC的功能也不斷完善。隨著計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高，PLC在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運動控制等功能。今天的PLC不再局限于邏輯控制，在運動控制、過程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。

作為離散控的制的首選產(chǎn)品，PLC在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展，世界范圍內(nèi)的PLC年增長率保持為20%～30%。隨著工廠自動化程度的不斷提高和PLC市場容量基數(shù)的不斷擴大，近年來PLC在工業(yè)發(fā)達國家的增長速度放緩。但是，在中國等發(fā)展中國家PLC的增長十分迅速。綜合相關(guān)資料，2004年全球PLC的銷售收入為100億美元左右，在自動化領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的位置。

PLC是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的，二十世紀(jì)七十年代的PLC只有開關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。它以存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和運算等操作的指令;并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機械或生產(chǎn)過程。用戶編制的控制程序表達了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入PLC的用戶程序存儲器中。運行時按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內(nèi)有指示程序步存儲地址的程序計數(shù)器，在程序運行過程中，每執(zhí)行一步該計數(shù)器自動加1，程序從起始步(步序號為零)起依次執(zhí)行到最終步(通常為END指令)，然后再返回起始步循環(huán)運算。PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時間稱為一個掃描周期。不同型號的PLC，循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。PLC用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點，在微秒量級，解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當(dāng)成開關(guān)量來處理，16位(也有32位的)為一個模擬量。大型PLC使用另外一個CPU來完成模擬量的運算。把計算結(jié)果送給PLC的控制器。

近10年來，隨著PLC價格的不斷降低和用戶需求的不斷擴大，越來越多的中小設(shè)備開始采用PLC進行控制，PLC在我國的應(yīng)用增長十分迅速。隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展和基礎(chǔ)自動化水平的不斷提高，今后一段時期內(nèi)PLC在我國仍將保持高速增長勢頭。

通用PLC應(yīng)用于專用設(shè)備時可以認(rèn)為它就是一個嵌入式控制器，但PLC相對一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的穩(wěn)定性。實際工作中碰到的一些用戶原來采用嵌入式控制器，現(xiàn)在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器。

PLC控制系統(tǒng)目前被分為哪三大類呢?

PLC控制系統(tǒng)三大類之一——單機系統(tǒng)

單機系統(tǒng)是PLC里構(gòu)成最簡單的一個類型，意思是一個PLC控制一臺設(shè)備或者是一條簡易的生產(chǎn)線，所需的I/O點數(shù)和儲存容量都比較小。

PLC控制系統(tǒng)三大類之二——集中控制系統(tǒng)

集中控制系統(tǒng)是指一個PLC控制多個設(shè)備或多條生產(chǎn)線。這些設(shè)備或生產(chǎn)線距離較近，相互之間有一定的聯(lián)系。但是這也就造成了在集中控制系統(tǒng)中，一臺設(shè)備或者一條生產(chǎn)線發(fā)生故障，將會影響到整個系統(tǒng)。對I/O點數(shù)和儲存容量要求較高。

PLC控制系統(tǒng)三大類之三——集散控制系統(tǒng)

集散控制系統(tǒng)也可以稱為分布式控制系統(tǒng)，必須由一臺具有通信功能的PLC控制多個被控對象，這些被控對象分布的距離較離散，分布的范圍較廣泛，但是集散控制系統(tǒng)有一個優(yōu)點是，當(dāng)其中一個被控對象或者PLC出現(xiàn)故障時，不會影響到整個系統(tǒng)的運行。PLC的發(fā)展還是非?？斓?，除了上述的PLC控制系統(tǒng)的三大類，現(xiàn)在還有人提出PLC和EIC綜合控制系統(tǒng)，即將electric(電氣控制)、instrumentation(儀器控制)、computer(計算機控制)集成于一體。企業(yè)在考慮自身使用哪種控制系統(tǒng)時，要考慮到如何同這些系統(tǒng)特點先適應(yīng)，并有利于系統(tǒng)功能的進一步發(fā)展。