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PLC的⼯作原理
初研制⽣产的PLC主要⽤于代替传统的由继电器接触器构成的控制装置,但这两者的运⾏⽅式是不相同的:
继电器控制装置采⽤硬逻辑并⾏运⾏的⽅式,即如果这个继电器的线圈通电或断电,该继电器所有的触点(包括其常开或常闭触点)在继电器控制线路的哪个位置上都会⽴即同时动作。
PLC的CPU则采⽤顺序逻辑扫描⽤户程序的运⾏⽅式,即如果⼀个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开,该线圈的所有触点(包括其常开或常闭触点)不会⽴即动作,等扫描到该触点时才会动作。
Foxboro(福克斯波罗):I/A Series系统,FBM(现场输入/输出模块)顺序控制、梯形逻辑控制、事故追忆处理、数模转换、输入/输出信号处理、数据通信及处理等。
Invensys Triconex: 3700A/3805E/3604E/3503E/3504E/3008/4119A/8312/3703E/3511/冗余容错控制系统、基于三重模件冗余(TMR)结构的现代化的容错控制器。
西屋(Ovation)1C31234G01/1C31227G01/1C31166G01/1C31116G01/1C31189G01等DCS系统备件。
本特利3500系统备件3500/15、3500/22M、3500/40M、3500/42M、3500/45、3500/32等备件模块。
ABB:工业机器人备件DSQC系列等。巴赫曼 MPC24/MX213等输入输出模块。
GE (通用电气):IC693/IC697/IS200/DS200/IS215模块、卡件、驱动器等各类备件。
Woodward(伍德沃德):SPC阀位控制器、PEAK150数字控制器。
霍尼韦尔S1,MU,MC,TC,CC,的卡件模块
安川,横河,飞利浦,三菱,贝加莱,普罗索芙特,科尔摩根,欧姆龙巴赫曼等等卡件模块
PLC的构成
从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显⽰⾯板、内存块、电源等,这些元素组合成⼀个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照⼀定规则组合配置。
CPU的构成
CPU是PLC的核⼼,起神经的作⽤,每套PLC⾄少有⼀个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮⽤户程序和数据,⽤扫描的⽅式采集由现场输⼊装置送来的状态或数据,并存⼊规定的寄存器中,同时,诊断电源和PLC内部电路的⼯作状态和编程过程中的语法错误等。进⼊运⾏后,从⽤户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产⽣相应的控制信号,去指挥有关的控制电路。
扩展模块的选用
对于小的系统,如80点以内的系统,一般不需要扩展;当系统较大时,就要扩展。不同公司的产品,对系统总点数及扩展模块数量都有限制,当扩展仍不能满足需要时,可采用网络结构。同时,有些厂家产品的个别指令不支持扩展模块,因此,在进行软件编程时要注意。当采用温度等模拟模块时,各厂家也有一些规定,请参阅相关技术手册。
PLC的网络设计
当用PLC进行网络设计时,其难度比PLC单机控制大得多,应选用自己比较熟悉的机型,对其基本指令和功能指令有较深入的了解,并且指令的执行速度和用户程序存储容量也应仔细了解。否则不能适应实时要求,造成系统崩溃。另外对通信接口、通信协议、数据传送速度等也要考虑。后还要向PLC的厂家寻求网络设计和软件支持及详细技术资料,至于选用几层工作站,依照系统大小而定。
机型的挑选
PLC机型挑选的基本原则是,在功用满足要求的条件下,挑选可靠、维护运用便利以及性能价格比的优化机型。
在工艺进程比较固定、环境条件较好(维修量较小)的场合,主张选用整体式结构的PLC;其它状况则好选用模块式结构的PLC。
关于开关量操控以及以开关量操控为主、带少量模仿量操控的工程项目中,一般其操控速度无须考虑,因而,选用带A/D转化、D/A转化、加减运算、数据传送功用的等级低机就能满足要求。
而在操控比较杂乱,操控功用要求比较高的工程项目中(如要完成PID运算、闭环操控、通讯联网等),可视操控规模及杂乱程度来选用或机。其间机用于大规模进程操控、全PLC的分布式操控体系以及整个工厂的自动化等。
按结构形式不同,可将PLC分为整体式、模块式
1)整体式PLC:将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内, 具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。整体式PLC由不同I/O点数的基本单元(又称主机)和扩展单元组成。基本单元内有CPU、I/O接口、与I/O扩展单元相连的扩展口,以及与编程器或EPROM写入器相连的接口等。扩展单元内只有I/O和电源等,没有CPU。基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆连接。整体式PLC一般还可配备特殊功能单元,如模拟量单元、位置控制单元等,使其功能得以扩展。小型PLC一般采用这种整体式结构。
2)模块式PLC:将PLC各组成部分分别做成若干个单的模块,如CPU模块、I/O模块、电源模块(有的含在CPU模块中)以及功能模块。模块式PLC由框架或基板和模块组成。模块装在框架或基板的插座上。这种模块式PLC的特点是配置灵活,可根据需要选配不同模块组成一个系统,而且装配方便,便于扩展和维修。大、中型PLC一般采用模块式结构。
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