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可编程控制器PLCPLC是自动控制技术的核心产品。据PLC的全球市场的领导者AB公司（现被ROCKWELL收购）的定义，“PLC是一种固态控制系统，有一个用户可编程的内存，其中的指令可以用来实现特定的功能，如I/O控制逻辑，延时，计数，算法和数据处理。”可编程控制器最早是用来代替硬接线的继电器板的，由于这些继电器板体积庞大而且接线复杂，每次控制方案改变都要重新接线，早期的PLC用逻辑关系来代替这些接线。后来，PLC的功能被大大扩充了。过去，PLC适用于离散过程控制，如开关、顺序动作执行等场所，但随着PLC的功能越来越强大，现在的PLC也开始进入过程自动化领域，已经具有复杂数据运算、PID控制以及与企业商业系统的通讯功能。 PLC的基本硬件配置通常由CPU模块、电源模块、I/O模块和通讯模块组成，这些模块通常有一个外壳，并且都插在一块底板上，也有采用模块之间的接口，而不用底板，模块的安装都在一个标准的DIN导轨上。对于规模较小的微型和小型PLC来说，以上模块没有单独的外壳，电源、CPU和I/O板以线路板的形式被装在同一个外壳之内。 除了以上的基本硬件配置外，PLC还包括人机界面、监控计算机、编程器（现在一般用普通的笔记本电脑代替），以及I/O扩展模块和一些特殊模块。 PLC通常根据CPU所带的I/O点数的规模分为微型PLC、小型PLC、中型PLC、大型PLC、PC插卡式PLC以及PC兼容的PLC。各种规模分类标准如下： 表1.1：典型PLC分类 PLC种类 外观 典型I/O点数范围 典型应用 微型PLC 固定I/O，砖块式 <32点 替代继电器，分布式I/O 小型PLC 砖块式，模块式 33—128点 工业机器开关控制和商业用途 中型PLC 模块式，小机架 129—512点 复杂机器控制和一些分布式系统 大型PLC 大机架 >513点 分布式系统，监控系统 PC插卡式PLC ISA或PCI总线卡式 >129点 机器控制，监控系统 PC兼容控制器 模块式，大或小机架 >129点 机器控制，监控系统 根据最新的IEC61131-3的PLC的标准，PLC的编程方式通常分为文本方式和图形方式；文本方式有指令集和结构文本两种方式，图形方式为梯形图和功能块图方式。 图2.1 梯形图的概念 PLC的最基本和常用的编程方式是梯形图方式。梯形图是一种程序，对设备的动作指令逻辑以一种类似在一个梯形（相当于线圈的母线）上的线圈来表示。在一个梯子上的线圈数通常是有限的，而每个线圈的动作的数量也是有限的。在图2.1中，示出了一个梯形图，有N个线圈，每个线圈有三个功能动作。PLC在由最上面的线圈1开始解释和执行该梯形图，先执行功能1，然后移到线圈2，执行线圈2的功能1，然后移到线圈3、4、，。。。。。。直到线圈N，执行完线圈N的功能1后，返回到线圈1，执行功能2，这样，当N个线圈上的三个动作执行完毕后，这个梯形图的任务就算完成了。 新的PLC还有结构功能图（SFC）和流程图组态功能（FLOW-CHART BLOCK），但通常使用较少。 PLC通常都具备安全关机功能，指在掉电或故障时，整个PLC的关机是按照一定的安全顺序进行停机的，保证PLC不会发生损坏。 通常，PLC在操作时，内部的运行程序有五个步骤组成：1) 执行自检程序；2）写I/O； 3）处理逻辑程序；4）读I/O；5）处理通讯程序。见图2.2。 上一页12 下一页 可编程控制器 plc 编程 plc 执行 功能 I/O 模块 一个 步骤 控制 方式 编程 plc 执行 功能 I/O 模块 一个 步骤 控制 方式 |
