PLC的种类繁多,结构方式、特性、容积、计算机指令、编程方式等各有特色,可用场所也各有不同。立在硬件配置型号选择的视角,先需要考虑的是设备容量与特性是不是和每日任务相一致;次之需看PLC启动速度是不是可以满足同步控制的需求。所说设备容量,主要指系统软件I/O等级多与少及其扩大能力。针对纯开关量信号掌控的软件系统,如果对于操纵速度要求较低,例如每台机械自动控制系统,可以选用中小型一体化PLC,比如三菱公司的FX2N系列产品PLC。
针对以开关量信号操纵为主导,含有一部分模拟量控制的软件系统,如工业生产中常会碰到的环境温度、工作压力、总流量、液位仪等,应配备模拟量输入I/O(AI/AO),挑选计算能很强的中小型PLC,比如西门子公司的S7-200系列产品PLC。
针对较为复杂,操纵能要求高的系统软件,例如必须PID调整、位置控制、快速记数、通讯连接网络等能时,理应采用中、大中型PLC,这一类PLC多见模块化构造,除开基本的控制模块外,还提供了专用独特能控制模块。当全面的各个部分遍布在不同地区时,可以借助远程控制I/O构成分布式控制系统。适宜这一类型的项目有西门子公司的S7-300/400系列产品PLC等。
PLC的输出操纵相较于输入转变总是会有落后的,大能致2~3个周期时间,这对于一般的工业控制系统是许可的。有些全面的实用性要求很高,不允许有比较大的滞后时间,在这样的要求很高的场所,务必格外重视PLC的指令实行速率指标值,挑选性能卓越、模块化构造的PLC较为理想。比如西门子公司的S7-300/400PLC,浮点运算的实施时间可达到分秒级,另一个益处是能够配置专用智能模块,这种控制模块都带有CPU及时完成实际操作,可提高控制系统的实用性。
一体化机型的PLC将开关电源构件集成化在设备内,仅需从电力网引进外部开关电源就可以,拓展单元用电量可以通过拓展电缆线馈送。模块化PLC往往需要专用电源芯片,在挑选电源芯片时要考虑率的难题,能通过查看控制模块技术手册获得每个控制模块的耗,其总数加上裕量是选择电源芯片的重要依据。留意,很多前提下必须PLC开关电源根据I/O模块推动传感器和负荷,这一部分耗也要考虑进去。
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PLC的软件基础
PLC是一种通用、商业化工业控制计算机,与PC机差不多,可执行程序必须要在系统程序的监管下能够运转。这节先详细介绍PLC系统监控程序的运行状况,详细介绍客户计算机指令的相关介绍。一、系统软件监控程序
系统软件监控程序的运转从产品通电逐渐,通过复位程序流程再进入循环系统执行阶段。在循环系统执行阶段必须完成的操作有四大类:以故障检测、通讯解决为主导的公共实际操作;联络工业生产现场数据传送、导出实际操作;实行可执行程序的操作;立足于外围设备的操作。图1-9是监视系统程序执行全过程框架图,图片中的键入更新、可执行程序实行、导出更新三部分信息在第三节说过,在这里只详细介绍别的几一部分。1.复位程序流程
的作用是清零每个标志寄存器,清零输入、导出印象存储器,清零全部电子计数器,校准计时器等,即是PLC逐渐正常运转“清扫现场”。2.CPU自确诊
自确诊主要包含查验电源电流有没有问题,I/O单元联接有没有问题,可执行程序存不存在拼写错误,对监管计时器按时校准等。监管计时器又常称之为“看门狗1”(WatchDogTimer,WDT),其按时时长略善于全部流程的周期时间,系统程序总在某一固定不动环节对它装进按时初始值,只要系统软件工作正常,监管计时器就从来不会申请办理按时到终断。不然,假如监管计时器申请办理按时时间到了终断,就一定代表着全面的某点出了问题,系统将回应在其中断,并且在中断处理程序上对常见故障信息内容做对应解决。3.通讯信息资源管理
这一阶段PLC必须完成与互联网及系统总线上另一台的通讯每日任务,包含与PLC、电子计算机、智能化I/O控制模块、数据Cpu(DataProcessing Unit,DPU)等设施间的数据交换。
PLC在这个阶段与外围设备互换信息内容,包含开发板、图型监控器(监控系统)、复印机等。PLC容许可视化编程,能够和工业触摸屏即时互换信息内容,需在每一个周期时间内实行该项实际操作。二、用户应用程序
可执行程序是通过客户整理的,就能完成自动控制系统每日任务的指令编码序列。不一样生产厂家的PLC会提供不同的指令系统,但基本上的程序编写元器件和程序编写形式有很多相同之处。1.PLC的程序编写元器件
PLC的程序编写元器件又称为逻辑性构件,是PLC计算机指令里的基本前提,PLC计算机指令一般都提供以下逻辑性构件:
(1)电磁阀
键入、导出印象存储器中的每一位,在计算机指令里都对应一个固定序号,在图形编程语言表达(比如子程序语言表达)中生动地用继电器线圈来描述,也常常称作键入电磁阀、导出电磁阀。为了达到对繁杂逻辑顺序的程序编写规定,还提供大量中间辅助继电器,他们也相匹配存储芯片里的某一固定不动地区。这种电磁阀全是所谓“软元件”,他们状态用一个二进制位就能表明,1相匹配“ON”情况,0相匹配“OFF”情况。
(2)计时器
类似电磁阀时序逻辑电路里的时间控制器,有延迟接入、延时断开、单脉冲按时等多种形式,能组成繁杂的先后顺序逻辑性。计时器命令一般由电磁线圈、按时时长预设值和现阶段记时值构成,PLC在存储芯片中开拓出一个地区,用于储存每个计时器电磁线圈现阶段的情况(“ON”或“OFF”)及其时间预设值和当前值。计时器的开与关、常闭点还可以在可执行程序中不限次数应用。
(3)电子计数器
利用软件达到的电子计数器命令,用以完成单脉冲记数能,有下降记数、增长记数等方式,不同类型的PLC在电子计数器总数、记数长短等方面都有所区别。电子计数器命令一般包括电子计数器电磁线圈、计数值设置、电子计数器校准、记数数据信号键入、现阶段计数值等。电子计数器的开与关、常闭点还可以在可执行程序中不限次数应用。
(4)触发器原理
该命令用于对情况位置1和清零,情况位即是触发器原理电磁线圈,它“ON”情况一旦开启能够自保持,直到校准标准达到才变成“OFF”情况。触发器原理的开与关、常闭点能够不限次数应用。
(5)别的电子器件及命令
除了上述四种逻辑性元器件以外,PLC计算机指令一般还提供了移位寄存器、数据存储器、边缘检验、较为、计算、ASCII码解决及其数制转换等几种命令。
可执行程序是可选项。可执行程序在存储芯片室内空间之中称之为机构块,它处在高端,能够管理方法别的块,它是用各国语言(如STL、LAD或FBD等)整理的可执行程序。不一样机型的CPU,其程序流程室内空间容积也不尽相同。可执行程序的构造非常简单,一个完整的客户管理程序理应含有一个源程序、多个程序段和多个中断程序三部分。不一样程序编写机器设备,对各个程序块安排方式也不尽相同。
(2)db块
db块为可选择一部分,它主要储放操纵程序执行所需要的数据信息。
(3)参数块
参数块都是可选择一部分,它储存的是CPU组态软件数据信息,若是在数控编程软件或其它编程工具上没有进行CPU的组态软件,则系统软件以初始值开展自动部署。第六节PLC的性能参数及归类
PLC商品品种繁多,其规格尺寸特性也不尽相同。对PLC的种类,一般依据结构方式的不一样、平衡的差别和I/O等级多与少等方面进行大概归类。一、按结构类型归类
依据PLC的结构类型,可将PLC分成一体式和模块化两大类。
(1)一体式PLC
一体式PLC是把开关电源、CPU、I/O插口等部位全集中装到一个主机箱内,具备结构紧凑、体型小、价格便宜的特性。中小型PLC一般采用这类一体式构造。一体式PLC由不一样I/O等级的基本单位(又被称为服务器)和扩大模块构成。基本单位里有CPU、I/O插口、与I/O拓展模块连接的拓展口,及与开发板或EPROM载入器连接的插口等。拓展模块内仅有I/O和开关电源等,并没有CPU。基本单位和扩大模块中间一般用扁电缆联接。一体式PLC一般还可以配置独特能模块,如模拟量输入模块、部位控制模块等,使之能得到拓展。
(2)模块化PLC
模块化PLC是把PLC各构成部分,各自制成多个独立的控制模块,如CPU控制模块、I/O控制模块、电源芯片(有些含在CPU模块中)及各种能控制模块。模块化PLC由架构或基材以及各种控制模块构成,控制模块装到架构或基材的电源插座上。这类模块化PLC的特点就是配备灵便,可根据需要选装不一样体量的系统软件,并且安装便于,有利于拓展和维护。大、中小型PLC一般采用模块化构造。
还有一些PLC将一体式和模块化的特征结合在一起,组成所说叠装式PLC。叠装式PLC其CPU、开关电源、I/O插口等也是各自独立的控制模块,但二者之间是依靠电缆线进行连接,各控制模块能够一层层地叠装。那样,不仅系统可以灵活配置,还可以做的体积小巧。二、按能归类
依据PLC具有的能不一样,可将PLC分成低端、中等、高端三类。
(1)低端PLC
具备逻辑函数、按时、记数、挪动及其自确诊、监管等完全能,也可以有少许模拟量输入/导出、算术运算、数据传输和比较、通讯等能。主要运用于逻辑控制、顺序程序或少许模拟量控制的单机版自动控制系统。
(2)中等PLC
除具备低端PLC的能外,还有较强的模拟量输入/导出、算术运算、数据传输和比较、数制转换、远程控制I/O、程序段、通讯连接网络等能。有一些还可以加设终断操纵、PID控制等能,适用繁杂自动控制系统。
(3)高端PLC
除具备中等机设备能外,还加入了带符号算术运算、矩阵计算、位逻辑函数、平方根计算及其它独特能函数的计算、造表及报表传输能等。高端PLC具有更强的通讯连接网络能,适合于规模性过程管理或组成分布式网络自动控制系统,完成智能化工厂。三、按I/O等级归类
依据PLC的I/O等级多与少,可将PLC分成中小型、中小型和各类三类。
(1)中小型PLC
I/O等级在256点下列的是中小型PLC。在其中,I/O等级低于64点为袖珍型或小型PLC。
(2)中小型PLC
I/O等级在256点之上2048点下列的是中小型PLC。
(3)大中型PLC
I/O点值为2048点之上的是大中型PLC。在其中,I/O等级超出8192点为特大型PLC。
在实际应用中,一般PLC平衡的高低与其说I/O等级多与少是相互关联的,即PLC的能越高,它可配备的I/O等级越大。一般我们说的中小型、中小型、大中型PLC,除指其I/O等级不一样外,并且也表明其相匹配可以为低端、中等、高端。