15個PLC必備的基礎(chǔ)知識

一、PLC的組成與接口功能PLC主要由CPU、存儲器、通信接口以及直接關(guān)聯(lián)工業(yè)現(xiàn)場的輸入輸出接口組成1. 輸入接口:負(fù)責(zé)接收被控設(shè)備的信號,通過光電耦合器件和輸入電路,驅(qū)動內(nèi)部電路實(shí)現(xiàn)接通或斷開,從而實(shí)現(xiàn)對外部信號的采集2. 輸出接口:將程序的執(zhí)行結(jié)果轉(zhuǎn)化為控制信號,通過光電耦合器件和輸出組件(如繼電器、晶閘管、晶體管)輸出,控制外部負(fù)載的接通或斷開二、PLC的基本單元及其作用PLC的基本單元包括CPU、存儲器、I/O接口、通信接口和電源· CPU:PLC的大腦,負(fù)責(zé)指揮PLC進(jìn)行各種工作,如接收用戶程序和數(shù)據(jù)、進(jìn)行診斷、執(zhí)行程序等· 存儲器:用于存儲系統(tǒng)和用戶的程序及數(shù)據(jù)· I/O接口:PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場被控對象之間的橋梁,實(shí)現(xiàn)信號的接收與輸出· 通信接口:實(shí)現(xiàn)PLC與其他設(shè)備(如監(jiān)視器、打印機(jī))之間的信息交換· 電源:為PLC提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)三、PLC開關(guān)量輸出接口的類型與特點(diǎn)PLC的開關(guān)量輸出接口主要有晶閘管輸出型、晶體管輸出型和繼電器輸出型· 晶閘管輸出型:主要適用于交流負(fù)載,響應(yīng)速度快,動作頻率高· 晶體管輸出型:主要適用于直流負(fù)載,同樣具有快速的響應(yīng)速度和高的動作頻率· 繼電器輸出型:可適用于交、直流負(fù)載,但響應(yīng)時間較長,動作頻率較低。
四、PLC的結(jié)構(gòu)類型及其特點(diǎn)PLC按結(jié)構(gòu)型式可分為整體式、模塊式和疊裝式· 整體式:結(jié)構(gòu)緊湊,價格低,適用于小型PLC· 模塊式:配置靈活,方便擴(kuò)展和維修,適用于中、大型PLC· 疊裝式:結(jié)合了整體式和模塊式的優(yōu)點(diǎn),配置靈活且體積小巧五、PLC的掃描周期及其影響因素PLC的掃描周期包括內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入處理、程序執(zhí)行和輸出處理五個階段掃描周期的長短受CPU運(yùn)行速度、PLC硬件配置和用戶程序長度的影響六、PLC的用戶程序執(zhí)行方式PLC采用循環(huán)掃描的方式執(zhí)行用戶程序,包括輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段七、PLC與繼電器控制系統(tǒng)的比較PLC相比繼電器控制系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):· 控制方法靈活,易于改變或增加控制要求· 串行工作方式提高了系統(tǒng)的抗干擾能力· 指令執(zhí)行速度快,延時精度高· 具有計(jì)數(shù)功能,可靠性和可維護(hù)性高八、PLC輸出響應(yīng)滯后的原因及提高I/O響應(yīng)速度的方法PLC的輸出響應(yīng)滯后主要由集中采樣、集中輸出的循環(huán)掃描工作方式引起要提高I/O響應(yīng)速度,可采用直接輸入采樣、輸出刷新,或中斷輸入輸出和智能化I/O接口等方式九、FX0N系列PLC內(nèi)部軟繼電器的類型FX0N系列PLC內(nèi)部軟繼電器包括輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、狀態(tài)寄存器、定時器、計(jì)數(shù)器和數(shù)據(jù)寄存器。
十、PLC的選擇原則選擇PLC時,應(yīng)考慮以下因素:· 機(jī)型選擇:根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、安裝方式、功能要求、響應(yīng)速度、可靠性要求和機(jī)型統(tǒng)一等幾個方面進(jìn)行考慮· 容量選擇:根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)和用戶存儲容量進(jìn)行選擇· I/O模塊選擇:包括開關(guān)量和模擬量I/O模塊的選擇,以及特殊功能模塊的選擇· 其他設(shè)備選擇:如電源模塊和編程器等十一、PLC集中采樣、集中輸出工作方式的特點(diǎn)及其優(yōu)缺點(diǎn)PLC采用集中采樣、集中輸出的工作方式,可提高系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性,但會引起輸入/輸出響應(yīng)的滯后十二、PLC的工作方式及其特點(diǎn)PLC采用集中采樣、集中輸出、循環(huán)掃描的工作方式其特點(diǎn)是:在一個掃描周期內(nèi),PLC對輸入狀態(tài)的采樣只在輸入采樣階段進(jìn)行,當(dāng)進(jìn)入程序執(zhí)行階段后輸入端將被封鎖;輸出狀態(tài)的刷新只在輸出刷新階段進(jìn)行,其他階段輸出狀態(tài)保存在輸出映像寄存器中循環(huán)掃描是指PLC在一個掃描周期內(nèi)按順序逐個執(zhí)行多個操作,周而復(fù)始地重復(fù)運(yùn)行十三、電磁接觸器的工作原理與組成電磁接觸器由電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、滅弧裝置、釋放彈簧機(jī)構(gòu)、支架與底座等部分組成其工作原理基于電磁原理:當(dāng)電磁線圈通電后,產(chǎn)生磁場吸引銜鐵并帶動觸點(diǎn)動作;當(dāng)線圈斷電時,電磁力消失,銜鐵在釋放彈簧的作用下降落,觸點(diǎn)復(fù)原。
十四、可編程控制器(PLC)的定義可編程控制器(PLC)是一種專為工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置它采用可編制程序的存儲器來存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程PLC及其外圍設(shè)備均按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成整體、易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)十五、PLC系統(tǒng)與繼電接觸器系統(tǒng)工作原理的差別PLC系統(tǒng)與繼電接觸器系統(tǒng)在工作原理上的主要差別在于組成器件、觸點(diǎn)數(shù)量、實(shí)施控制的方法和工作方式的不同。