【正文】
ds, like LS PLC inverter current electricity production in packaging machinery, water treatment machinery, electric power machinery, plastic machinery, as well as in glass machinery.KEY WORDS: PLC Frequency converter Automatic equipment。正改變著工廠自動控制的面貌,對傳統(tǒng)的技術(shù)改造、發(fā)展新型工業(yè)具有重大的實(shí)際意義。可編程控制器是60年代末在美國首先出現(xiàn)的,當(dāng)時叫可編程邏輯控制器,目的是用來取代繼電器,以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對象,將控制內(nèi)容寫入控制器的用戶程序內(nèi),控制器和被控對象連接也很方便。隨著半導(dǎo)體技術(shù),尤其是微處理器和微型計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,到70年代中期以后,已廣泛地使用微處理器作為中央處理器,輸入輸出塊和外圍電路都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路,這時的已不再是僅有邏輯判斷功能,還同時具有數(shù)據(jù)處理、調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。可編程控制器對用戶來說,是一種無觸點(diǎn)備,改變程序即可改變生產(chǎn)工藝,因此可在初步設(shè)計階段選用可編程控制器,在實(shí)施階段再確定工藝過程。它是一個以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置,專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計,它采用可編程序的存儲器,用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時/計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令,并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。用戶在購到所需的PLC后,只需按說明書的提示,做少量的接線和簡易的用戶程序的編制工作,就可靈活方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。由于這些特點(diǎn),可編程控制器問世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎,并得到迅速的發(fā)展。第二章 可編程控制器簡介 第一節(jié) 可編程控制器的特點(diǎn) ,抗干擾能力強(qiáng) 現(xiàn)代PLC采用了集成度很高的微電子器件,大量的開關(guān)動作由無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來完成,其可靠程度是使用機(jī)械觸點(diǎn)的繼電器所無法比較的。隔離PLC的輸入、輸出接口電路一般都采用光電耦合器來傳遞信號,這種光電隔措施使外部電路與PLC內(nèi)部之間完全避免了電的聯(lián)系,有效的抑制了外部的干擾源對PLC的影響,還可防止外部強(qiáng)電竄入內(nèi)部CPU。濾波在PLC電路電源和輸入、輸出(I/O)電路中設(shè)置多種濾波電路,可有效抑制高頻干擾信號。在PLC內(nèi)部對CPU供電電源采取屏蔽、穩(wěn)壓、保護(hù)等措施,防止干擾信號通過供電電源進(jìn)入PLC內(nèi)部,另外各個輸入、輸出(I/O)接口電路的電源彼此獨(dú)立,以避免電源之間的互相干擾。控制信號經(jīng)過控制信號放大與驅(qū)動環(huán)節(jié)之后驅(qū)動電機(jī),帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu),左右兩邊各打開距離為S/2的門,從而達(dá)到控制的效果,也可以計算出轉(zhuǎn)子現(xiàn)在所在的位置。 目前PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和模塊化,不僅具有邏輯運(yùn)算、計時、計數(shù)、順序控制等功能,還具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換、算術(shù)運(yùn)算及數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)和生產(chǎn)過程監(jiān)控等功能。 PLC的接線極其方便,只需將產(chǎn)生輸入信號的設(shè)備(按鈕、開關(guān)等)與PLC的輸入端子連接,將接收輸出信號的被控設(shè)備(如接觸器、電磁閥等)與的輸出端子連接,僅用螺絲刀即可完成全部接線工作。調(diào)試后再將PLC在現(xiàn)場安裝通調(diào)。一旦發(fā)生故障,可以通過PLC機(jī)上各種發(fā)光二極管的亮滅狀態(tài)迅速查明原因,排除故障。 第三章 PLC的控制功能 第一節(jié) PLC控制 這是PLC最基本原應(yīng)用領(lǐng)域,可用PLC取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)邏輯控制。 目前,很多PLC都具有模擬量處理功能在,通過模擬量I/O模塊可對溫度、壓力、速度、流量等連續(xù)變化的模擬量進(jìn)行控制,而且編程和使用都很方便。運(yùn)用PID子程序或使用專用的智能PID模塊,在以實(shí)現(xiàn)對模擬量的閉環(huán)過程控制。 運(yùn)動控制是指PLC對直線運(yùn)動或圓周運(yùn)動的控制,也稱為位置控制,早期PLC通過開關(guān)量I/O模塊與位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的連接來實(shí)現(xiàn)這一功能,現(xiàn)在一般都使用專用的運(yùn)動控制模塊來完成。 現(xiàn)代PLC都具有不同程度的數(shù)據(jù)處理功能,能夠完成數(shù)學(xué)運(yùn)算(函數(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、邏輯運(yùn)算)、數(shù)據(jù)的移位、比較、傳遞、數(shù)值的轉(zhuǎn)換和查表等操作,對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和處理。 通信聯(lián)網(wǎng)是指PLC 與PLC 之間PLC 與上位計算機(jī)或其他智能設(shè)備間的通信,利用PLC和計算機(jī)的RS—232或RS—422接口、PLC的專用通信模塊,用雙絞線和同軸電纜或光纜將它們聯(lián)成網(wǎng)絡(luò),可實(shí)現(xiàn)相互間的信息交換,構(gòu)成“集中管理,分散控制”的多級分布式控制系統(tǒng),建立工廠的自動化網(wǎng)絡(luò)。它的主要功能有以下幾點(diǎn):用掃描方式接收輸入設(shè)備的狀態(tài)信號,并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)(輸入映像寄存器); PLC 配有兩種存儲器:系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器。常用的存儲器類型有CMOS RAM、EPROM和EEPROM。因?yàn)橄到y(tǒng)程序用來管理PLC系統(tǒng),不能由用戶直接存取,所以,PLC 產(chǎn)品樣本或說明書中所列的存儲器類型及其容量,系指用戶程序存儲器而言。輸入接口接受輸入設(shè)備(如按鈕、傳感器、觸點(diǎn)、行程開關(guān)等)的控制信號。I/O接口一般采用光電耦合電路,以減少電磁干擾,從而提高了可靠性。在數(shù)字量I/O模塊中廣泛采用發(fā)光二極管和光電三極管組成的光電耦合器,在模擬量I/O模塊中通常采用隔離放大器。來自工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的輸入信號經(jīng)輸入模塊進(jìn)入PLC。使用時要根據(jù)輸入信號的類型選擇合適的輸入模塊。 PLC具有多種I/O模塊,常見的有數(shù)字量I/O模塊和模擬量I/O模塊,以及快速響應(yīng)模塊、高速計數(shù)模塊、通信接口模塊、溫度控制模塊、中斷控制模塊、PID控制模塊和位置控制模塊等種類繁多、功能各異的專用I/O模塊和智能I/O模塊。 PLC配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源的電源模塊,用來將外部供電電源轉(zhuǎn)換成供PLC內(nèi)部的CPU、存儲器和I/O接口等電路工作所需的直流電源。小型PLC的電源往往和CPU單元合為一體,大中型PLC都有專用電源。它不僅可以寫入用戶程序,還可以對用戶程序進(jìn)行檢查、修改和調(diào)試,以及在以線監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)。編程器是PLC的一種主要的外部設(shè)備,用于手持編程,用戶可用以輸入、檢查、修改、調(diào)試程序或監(jiān)示PLC的工作情況。簡易編程器功能較少,一般只能用語名表形式進(jìn)行編程,通常需要連機(jī)工作。它體積小,重量輕,便于攜帶,適合小型PLC使用。圖形編程器還可以與打印機(jī)、繪圖儀等設(shè)備連接,但價格相對較高。 I/O擴(kuò)展單元用來擴(kuò)展輸入、輸出點(diǎn)數(shù)。PLC的軟件系統(tǒng)沒有軟件的PLC系統(tǒng)稱為裸機(jī)系統(tǒng),不起任何作用,猶如無米之鍋。 第五章 PLC的性能指標(biāo) 第一節(jié) 用戶程序存儲容量用戶程序存儲是衡量PLC 存儲用戶的一項(xiàng)指標(biāo),通常以字為單位表示。有些PLC是以編程的步數(shù)來表示用戶程序存儲容量的,每條指令包含若干步,一步占用一個地址單元,一個地址單元為兩個字節(jié)。PLC的輸入和輸出量有開關(guān)量和模擬量兩種。I/O點(diǎn)數(shù)型號8/8FX2—24M16/16FX2—48M32/32FX280M16/16FX248M即在PLC運(yùn)行時,CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序,按指令步序號(或地址號)作周期性循環(huán)掃描,如無跳轉(zhuǎn)指令,則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序,直至程序結(jié)束。在每次掃描過程中,還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。PLC的掃描一個周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。PLC在輸入采樣階段:首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入,并將其寫入各對應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中,即刷新輸入。 PLC開始運(yùn)行時,首先清除I/O映像區(qū)的內(nèi)容,然后進(jìn)行自診斷,自檢CPU及I/O組件,確認(rèn)正常后并開始循環(huán)掃描。PLC重復(fù)執(zhí)行上述三個階段,每重復(fù)一次的時間就是一個工作周