【文章內(nèi)容簡介】 于工業(yè)控制系統(tǒng)中有傳感器或執(zhí)行機構(gòu)有一些信號是連續(xù)變化的模擬量，因此這些模擬量必須通過模擬量輸入 /輸出模塊與 PLC 的中央處理器連接。模擬量輸入模塊 A/D 轉(zhuǎn)換后的二進制數(shù)字量，江蘇信息學院培訓中心畢業(yè)論文設計 9 經(jīng)光電耦合器 和輸出鎖存器宇 PLC 的 1/0 總線掛接?，F(xiàn)在標準量程的模擬電壓主要是 0— 5伏和 0— 10 伏兩種。另外還有： 0— somV、 0— IV、 — 5— +SV、 — 10— +10V， 0— 10mA 等。模擬量輸入模塊接收 標準量程的模擬電壓或電流猴，把它轉(zhuǎn)換成 8 未 、 10 未或 12 位的二進制數(shù)字信號，送給中央處理器進行處理。模擬量輸出模塊將中央處理器的二進制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成標準量程的電壓或電流輸出信號，提供給執(zhí)行機構(gòu)。 四、擴展模塊 當一個 PLC 中心單元的 I/O 點數(shù)不夠用時，就要對系統(tǒng)進行擴展，擴展接口就是用于連接中心基本單元與擴展單元的。模塊隨著可編程控制器在工業(yè)控制中的廣泛應用和發(fā)展 ，使可編程控制器的功能更加強大和完善。只能 I/O 接口模塊種類很多，例如高速計數(shù)模塊、PLCA 控制模塊、數(shù)字位基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設計置譯碼模塊、 閥門控制模塊、智能存貯弄快以及智能 I/O 模塊等。 五、編程器 它的作用是供用戶進行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。有的編程器還可與打印機或磁帶機相連，以將用戶程序和有關(guān)信息打印出來或存放在它的作用是供用戶進行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。有的編程器還可與打印機或磁帶機相連，以將用戶程序和有關(guān)信息打印出來或存放在磁帶上，磁帶上的信息可以重新裝入 PLC。 目前編程器主要有以下三種類型： (也叫簡易編程器 )； ； IBM— PC及其兼容機的編程器。 便于攜帶的特點，一般只能用指令形式編程，通過按鍵輸入指令，通過數(shù) 碼管或液晶顯示器加以顯示、這種編程器適合小型可編程控制器的編程要求。 圖形編程器以液晶顯示器 (LCD)或陰極射線管 (CRT)作屏幕，用來顯示編程內(nèi)容和提供如輸入、輸出、輔助繼電器的占有情況、程序容量等各種信息，還可在調(diào)試程序、檢查程序執(zhí)行時顯示各種信號狀態(tài)、出錯提示等。 使用圖形編程器可以月多種編程語言編程，梯形圖顯示在屏幕上十分直觀。圖形編程器還可與打印機、錄音機、繪畫儀等設備連接，有較強的監(jiān)控功能。但它的價格高，適用于中、大型可編程控制器的編程要求。 用于 IBM— PC及其兼容機的編程器是個人計算機加上適 當?shù)挠布涌诤蛙浖鳛榫幊唐?，也可直接編制成梯形圖，其監(jiān)控功能也很強。編程器工作方式主要有編程和監(jiān)控兩江蘇信息學院培訓中心畢業(yè)論文設計 10 種，編程工作方式是在 PLC機處于停機狀態(tài)時可以進行編程，它的功能主要是輸入新的程序，或者對已有的程序予以編輯和修改。 監(jiān)控工作方式可以對運行中的控制器工作狀態(tài)進行監(jiān)視和跟蹤，一般可以對某一線圈或觸點的工作狀態(tài)進行監(jiān)視，也可以對成組器件的工作狀態(tài)進行監(jiān)視，還可以跟蹤某一器件在不同時間的工作狀態(tài)，除搜索、監(jiān)視、跟蹤外，還可以對一些器件進行操作。因此編程器的監(jiān)控方式對控制器中新輸入程序的調(diào)試與試運行是非常有用和方便的。 編程器的結(jié)構(gòu)一般包括顯示部分與鍵盤部分。顯示一般用液晶顯示器，主要的顯示內(nèi)容包括地址、數(shù)據(jù)、工作方式、指令執(zhí)行情況及系統(tǒng)工作狀態(tài)等。鍵盤有單功能鍵和雙功能鍵，在使用雙功能鍵的時候鍵盤中都備有一個選擇鍵，以選擇其中一 種方式工作。 現(xiàn)在產(chǎn)品越來越模塊化，可編程控制器也不例外，它的結(jié)構(gòu)緊密、堅固，外形小巧，CPU本身只提供了一定數(shù)量的數(shù)字輸入和輸出點數(shù)。不同廠家、不同型號的 PLC的輸入／輸出點數(shù)也不同，有的大型機輸入／輸出點數(shù)可達 16K，而很多小型機僅有 10來點，而且 CPU本身不帶模擬輸入與輸出，但 CPU一般都帶有擴展接口。因此，用戶選型后，所需的輸入或輸出點數(shù)不夠時，就需對系統(tǒng)做出必要的擴展，各個廠家也生產(chǎn)了專用于擴展用的各模板供用戶選用。擴展模板的外形一般也小巧、堅固，有易于接線的端子排，帶有擴展總線或通過總線連接器與 CPU相連。主要有數(shù)字輸入／輸出模板，模擬輸入／輸出模板，熱電阻、熱電偶擴展模板，還有智能模板等許多具有專用功能的特殊模板。 用擴展模板來擴展系統(tǒng)具有以下的優(yōu)點： 用戶可根據(jù)自己時間控制系統(tǒng)的要求，選用各種合適的擴展模塊對 PLC作硬 件組態(tài)，以求達到各種功能或控制精度，同時節(jié)省開支，減少不必要的投資。 當已運行的系統(tǒng)需要改造或擴充時， PLC可以隨時進行升級或改版，所作的工作僅僅是 替換或增加擴展模板和修改相應的控制軟件。特殊模板及智能模板的開發(fā)將進一步擴展可編程控制的功能，專用模板的開發(fā)不僅擴大了可編程控 制系統(tǒng)的控制功能，而且將進一步提高控制質(zhì)量與可靠性。 六 、電源 PLC中的電源一般有三類： +5V、 177。15V 直流電源：供 PLC中 TTL芯片和集成運放使用； 供輸出接口使用的高壓大電流的功率電源； 鋰電池及其充電電源。 江蘇信息學院培訓中心畢業(yè)論文設計 11 考慮到系統(tǒng)的可靠性以及光電隔離器的使用，不同類型的電源其地線也不同。 目前 PLC的發(fā)展非常迅速，型號眾多，各種特殊功能模板不斷涌現(xiàn)。通常根據(jù)其 I/O點的數(shù)量將 PLC分為三大類： 小型機： 256點以下（無模擬量）； 中型機： 256 ~ 2048點（ 64 ~ 128路模擬量）； 大型機： 2048點以上（ 128 ~ 512路模擬量）。 具體實現(xiàn)時，通常采用模板式結(jié)構(gòu)，以便用戶根據(jù)實際應用需求進行配置。但一些小型機常制作成一體機，其配置固定，主要供定型成套設備使用；而一些大型機一般在電源、或者 CPU，甚至兩者都作了熱備份。 PLC 特點 (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(yè)現(xiàn)場的外電路與 PLC 內(nèi)部電路之間電氣上隔離 2. 各輸入端均采用 RC 濾波器其濾波時間常數(shù)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(yōu)良的開 關(guān)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(fā)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(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三 CPU 構(gòu)成表決系統(tǒng) ,使可靠性更進一步提高 (二 ) 豐富的 I/O 接口模塊 1. PLC 針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位；強電或弱電等。 2. 有相應的 I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設備如：按鈕；行程開關(guān)；接近開關(guān)；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥。 3. 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(yè)局部網(wǎng)絡它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊等等。 (三 ) 采用模塊化結(jié)構(gòu) 江蘇信息學院培訓中心畢業(yè)論文設計 12 為了適應各種工業(yè)控制需要除了單元式的小型 PLC 以外，絕大多數(shù) PLC 均采用模塊化結(jié)構(gòu)， 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(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。 (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(shù)人員所理解和掌握。 (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(yè)環(huán)境下直接運行，使用時只需將現(xiàn)場的各種設備與PLC 相應的 I/O 端