​可编程控制器

关键词:虹福科技(天津)有限公司

日期:2024-06-27 10:27:17
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可编程控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是一种数字运算操作的电子系统,专门在工业环境下应用而设计,广泛应用于自动化控制领域。它采用可以编制程序的存储器,用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字或模拟的输入(I)和输出(O)接口,控制各种类型的机械设备或生产过程。 


一、可编程控制器技术设计 

可编程控制器技术的设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。 

1、硬件设计 

可编程控制器硬件设计的主要任务是设计控制系统的输入、输出模块、中央处理器和存储器等。其中,输入模块用于接收外部信号,如传感器信号、按钮信号等;输出模块用于控制外部设备,如电机、气动执行器等;中央处理器用于处理输入信号,执行程序逻辑运算;存储器用于存储程序和数据。 

2、软件设计 

可编程控制器软件设计的主要任务是编写程序逻辑控制程序。程序逻辑控制程序是指控制系统的控制对象、控制方式和控制时间等信息,由程序编制人员编写。程序逻辑控制程序的编写需要结合控制对象的特点和控制要求,采用适当的控制算法和编程语言进行编写。编程语言主要有ladder diagram(梯形图)、instruction list(指令列表)、function block diagram(功能块图)等。 


二、编制程序逻辑运算 

程序逻辑运算是指根据程序逻辑控制程序编写程序,实现对控制对象的控制。

程序逻辑运算主要包括以下几个步骤: 

1、编写程序逻辑控制程序 首先需要根据控制对象的特点和控制要求编写程序逻辑控制程序。程序逻辑控制程序包括控制对象、控制方式和控制时间等信息,由程序编制人员编写。 

2、选择编程语言 根据程序逻辑控制程序的要求,选择适当的编程语言进行编写。编程语言主要有ladder diagram、instruction list、function block diagram等。 

3、编写程序 根据程序逻辑控制程序和选定的编程语言进行编写程序。具体编写过程包括选择控制对象的输入输出模块、编写程序逻辑控制程序、编写程序运行状态监控程序等。

4、调试程序 编写程序后需要进行调试,包括检查程序是否有语法错误、逻辑错误等,确保程序可以正确地控制对象运行。 5、上传程序 程序调试完成后,需要将程序上传到可编程控制器中,进行控制对象的控制。 


三、市场应用 

可编程控制器(PLC)广泛应用于自动化控制领域,包括但不限于以下应用: 

  工业自动化:PLC被用于控制和管理工厂生产线、机器人、处理设备等。 

工业自动化是可编程控制器技术的主要应用领域。在工业自动化中,可编程控制器可以实现对生产流程的自动化控制,提高生产效率和产品质量。可编程控制器技术已经成为工业自动化的核心技术之一。 

  能源:PLC可用于管理和控制能源生产、传输和分配,如发电厂、变电站、水处理厂等。 

可编程控制器技术在能源领域也有广泛的应用。可编程控制器可以实现对电力系统的自动化控制,如电力开关控制、电流和电压的监测等。可编程控制器技术可以提高能源系统的安全性和可靠性。 

  交通运输:PLC可用于交通信号灯、隧道照明、电梯、自动门等。 可编程控制器技术在交通领域也有应用。

可编程控制器可以实现对交通信号灯的控制,如红绿灯的控制和交通流量的监测等。可编程控制器技术可以提高交通系统的安全性和效率。 

  建筑自动化:PLC可用于楼宇自动化系统,如空调、电梯、门禁等。 


四、特点

 (一)可靠性高,抗干扰能力强 

PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器,仅剩下与输入和输出有关的少量硬件,接线可减少到继电器控制系统的1/10~1/100,因触点接触不良造成的故障大为减少。 

(二)硬件配套齐全,功能完善,适用性强 

PLC发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品,并且已经标准化、系列化、模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用,用户能灵活方便地进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接线也很方便,一般用接线端子连接外部接线。PLC有较强的带负载能力,可直接驱动一般的电磁阀和交流接触器,可以用于各种规模的工业控制场合。 

(三)易学易用,深受工程技术人员欢迎 

PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。 

(四)容易改造 

系统的设计、安装、调试工作量小,维护方便,容易改造。PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计法。这种编程方法很有规律,很容易掌握。对于复杂的控制系统,梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。 PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。 

(五)体积小,重量轻,能耗低 

以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm,仅相当于几个继电器的大小,因此可将开关柜的体积缩小到原来的1/2~1/10。它的重量小于150g,功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制器。