PLC控制柜基礎(chǔ)知識
PLC控制柜是指能夠控制電機(jī)和開關(guān)的成套控制柜和電控柜。
PLC控制柜具有過載、短路、缺相保護(hù)功能。結(jié)構(gòu)緊湊,運(yùn)行穩(wěn)定,功能齊全,可根據(jù)實(shí)際控制規(guī)格進(jìn)行組合,可通過工業(yè)以太網(wǎng)或工業(yè)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)單柜或多柜組成的分布式控制系統(tǒng)的自動控制。可適應(yīng)各種尺寸的工業(yè)自動化控制場合,廣泛應(yīng)用于電力、冶金、化工、造紙、環(huán)保污水處理等行業(yè)。
PLC控制柜可完成設(shè)備自動化和過程自動化控制,實(shí)現(xiàn)完善的網(wǎng)絡(luò)功能,具有性能穩(wěn)定、可擴(kuò)展性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),是現(xiàn)代工業(yè)的核心和靈魂。用戶可以設(shè)計(jì)PLC控制柜、變頻柜等。根據(jù)自己的需要,又可以搭配觸摸屏的人機(jī)界面來達(dá)到輕松操作的目的。
典型應(yīng)用包括恒壓供水、空氣壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)和水泵、中央空調(diào)、港口機(jī)械、機(jī)床、鍋爐、造紙機(jī)械、食品機(jī)械等。
可編程控制器控制柜組件
1。打開
一個(gè)通用的空氣開關(guān),是整個(gè)機(jī)柜的電源控制,是每個(gè)機(jī)柜都必須具備的東西。
2。可編程邏輯控制器
這應(yīng)該根據(jù)項(xiàng)目的需要來選擇。如果項(xiàng)目小,一臺集成PLC可以直接使用;如果項(xiàng)目比較大,可能是模塊化、卡片式的,也可能是冗余的(即兩套交替使用)。
3.24VDC電源
一個(gè)24VDC開關(guān)電源。大多數(shù)可編程邏輯控制器都有自己的24伏直流電源。需要根據(jù)實(shí)際情況決定是否使用這種開關(guān)電源。
4繼電器
一般情況下,PLC可以直接向控制回路發(fā)送指令,但也可以先通過繼電器進(jìn)行中繼。如果你的PLC的輸出端口充24v直流,但是你的控制電路中需要PLC供電的圖的節(jié)點(diǎn)是220VAC,那么你必須在PLC的輸出端口增加一個(gè)繼電器,也就是命令發(fā)出時(shí)繼電器動作,這樣控制電路的節(jié)點(diǎn)就連接到繼電器的常開或常閉點(diǎn)。這也是根據(jù)情況選擇是否使用繼電器。
5。終端
端子板是每個(gè)機(jī)柜必不可少的,可以根據(jù)信號數(shù)量進(jìn)行配置。如果只是一個(gè)簡單的PLC控制柜,你基本上需要這些東西。如果你的控制柜需要其他設(shè)備,那就看情況了。例如,您可能需要為一些現(xiàn)場儀器或小型控制箱供電,并且可能需要增加開放空間的數(shù)量?;蛘吣阆胱孭LC和上位機(jī)連接,可能需要增加開關(guān)什么的。這要看情況。
可編程控制器控制柜的運(yùn)行條件
電源:DC 24V,兩相交流220v,(-10%,+15%),50Hz
保護(hù)等級:IP41或IP20
環(huán)境條件:環(huán)境溫度0℃-55℃,防止陽光直射;空氣相對濕度應(yīng)小于85%(無冷凝)。遠(yuǎn)離強(qiáng)振動源,防止振動頻率為10-55HZ的頻繁或連續(xù)振動。避免腐蝕性和易燃?xì)怏w。
基本結(jié)構(gòu)
1。電源
PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著非常重要的作用。如果沒有良好可靠的供電系統(tǒng),就無法正常工作。因此,可編程邏輯控制器的制造商非常重視電源的設(shè)計(jì)和制造。一般交流電壓在+10%(+15%)的范圍內(nèi)波動,所以PLC可以直接接入交流電網(wǎng),無需采取其他措施。
2。中央處理器
中央處理器是可編程邏輯控制器的控制中心。它根據(jù)可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序給出的功能,接收并存儲程序員鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù);檢查電源、內(nèi)存、輸入/輸出和警報(bào)計(jì)時(shí)器的狀態(tài),并診斷用戶程序中的語法錯(cuò)誤。當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí),它首先通過掃描接收現(xiàn)場各輸入設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)據(jù),并分別存儲在輸入輸出映射區(qū)。然后,它從用戶程序存儲器中逐個(gè)讀取用戶程序,并在解釋命令后,將邏輯或算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果發(fā)送到輸入/輸出映射區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器。所有用戶程序執(zhí)行完畢后,I/O映射區(qū)的輸出狀態(tài)或輸出寄存器中的數(shù)據(jù)將被傳輸?shù)较鄳?yīng)的輸出設(shè)備,并重復(fù)該操作,直到操作停止。
為了進(jìn)一步提高可編程邏輯控制器的可靠性,近年來,雙CPU被用于形成大規(guī)??删幊踢壿嬁刂破鞯娜哂嘞到y(tǒng),或者使用具有三個(gè)CPU的投票系統(tǒng)。這樣,即使一個(gè)CPU出現(xiàn)故障,整個(gè)系統(tǒng)仍然可以正常運(yùn)行。
3。內(nèi)存
存儲系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。
存儲應(yīng)用軟件的內(nèi)存稱為用戶程序內(nèi)存。
4。輸入/輸出接口電路
1現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路組成,作為可編程邏輯控制器與現(xiàn)場控制之間接口的輸入通道。
2現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成,功能可編程邏輯控制器通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。
5。功能模塊
計(jì)數(shù)、定位等功能模塊。
6。通信模塊
工作原理:可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí),其工作過程一般分為三個(gè)階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新。完成以上三個(gè)階段稱為掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間,可編程邏輯控制器的中央處理器以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。
1。輸入采樣級
在輸入采樣階段,可編程邏輯控制器通過掃描順序讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將其存儲在I/O映射區(qū)的相應(yīng)單元中。輸入采樣完成后,轉(zhuǎn)到用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映射區(qū)中對應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會發(fā)生變化。因此,如果輸入是脈沖信號,脈沖信號的寬度必須大于一個(gè)掃描周期,以確保在任何情況下都能讀入輸入。
2。用戶程序執(zhí)行階段
在用戶程序執(zhí)行階段,可編程邏輯控制器總是從上到下依次掃描用戶程序(梯形圖)。掃描每個(gè)梯形圖時(shí),總是先掃描梯形圖左側(cè)觸點(diǎn)組成的控制電路,按照先左后右、先上后下的順序?qū)τ|點(diǎn)組成的控制電路進(jìn)行邏輯運(yùn)算,然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果刷新系統(tǒng)ram存儲區(qū)中邏輯線圈對應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新輸出線圈對應(yīng)位在I/O映射區(qū)的狀態(tài);或者是否執(zhí)行梯形圖指定的特殊功能指令。即在用戶程序執(zhí)行過程中,只有I/O映射區(qū)中輸入點(diǎn)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化,而I/O映射區(qū)或系統(tǒng)ram存儲區(qū)中其他輸出點(diǎn)和軟件設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)據(jù)可能會發(fā)生變化,程序執(zhí)行結(jié)果頂部的梯形圖會作用在這些線圈或數(shù)據(jù)使用的底部的梯形圖上;相反,在下面的梯形圖中,邏輯線圈的刷新狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能作用于其上的程序,直到下一個(gè)掃描周期。
如果在程序執(zhí)行過程中使用立即I/O指令,可以直接訪問I/O點(diǎn)。也就是說,如果使用I/O指令,輸入進(jìn)程映像寄存器的值不會更新,程序會直接從I/O模塊取值,輸出進(jìn)程映像寄存器會立即更新,這與立即輸入有些不同。
3。輸出刷新級
掃描用戶程序完成后,可編程邏輯控制器進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間,中央處理器根據(jù)輸入輸出映射區(qū)中的相應(yīng)狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有輸出鎖存電路,然后通過輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外圍設(shè)備。此時(shí),它是可編程邏輯控制器的真實(shí)輸出。
PLC的特點(diǎn)
1。系統(tǒng)靈活易擴(kuò)展,其特長是切換控制;還可以進(jìn)行連續(xù)過程的PID回路控制;并能與上位機(jī)形成復(fù)雜的控制系統(tǒng),如DDC、DCS等,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的全面自動化。
2。使用方便,編程簡單,簡單的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言無需計(jì)算機(jī)知識,因此系統(tǒng)開發(fā)周期短,現(xiàn)場調(diào)試容易。此外,還可以在線修改程序,在不拆卸硬件的情況下改變控制方案。
3。適應(yīng)各種惡劣的作業(yè)環(huán)境,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高,遠(yuǎn)高于其他機(jī)型。
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