PLC控制柜基礎(chǔ)知識(shí)

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(guò)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(guò)工業(yè)以太網(wǎng)或工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)控制。可適應(yīng)各種尺寸的工業(yè)自動(dòng)化控制場(chǎng)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(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)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(lái)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?？删幊踢壿嬁刂破?/p>

這應(yīng)該根據(jù)項(xiàng)目的需要來(lái)選擇。如果項(xiàng)目小，一臺(tái)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(guò)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(dòng)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(hào)數(shù)量進(jìn)行配置。如果只是一個(gè)簡(jiǎn)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(chǎng)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(jí):IP41或IP20

環(huán)境條件:環(huán)境溫度0℃-55℃，防止陽(yáng)光直射；空氣相對(duì)濕度應(yīng)小于85%(無(wú)冷凝)。遠(yuǎn)離強(qiáng)振動(dòng)源，防止振動(dòng)頻率為10-55HZ的頻繁或連續(xù)振動(dòng)。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(wú)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(dòng)，所以PLC可以直接接入交流電網(wǎng)，無(wú)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(chǔ)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(yǔ)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(guò)掃描接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存儲(chǔ)在輸入輸出映射區(qū)。然后，它從用戶程序存儲(chǔ)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(lái)，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(chǔ)系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。

存儲(chǔ)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(chǎng)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(chǎng)控制之間接口的輸入通道。

2現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成，功能可編程邏輯控制器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。

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(guò)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(jí)

在輸入采樣階段，可編程邏輯控制器通過(guò)掃描順序讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將其存儲(chǔ)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(duì)應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)發(fā)生變化。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)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(chǔ)區(qū)中邏輯線圈對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新輸出線圈對(duì)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(guò)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(huì)發(fā)生變化，而I/O映射區(qū)或系統(tǒng)ram存儲(chǔ)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(huì)發(fā)生變化，程序執(zhí)行結(jié)果頂部的梯形圖會(huì)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(guò)程中使用立即I/O指令，可以直接訪問I/O點(diǎn)。也就是說(shuō)，如果使用I/O指令，輸入進(jìn)程映像寄存器的值不會(huì)更新，程序會(huì)直接從I/O模塊取值，輸出進(jìn)程映像寄存器會(huì)立即更新，這與立即輸入有些不同。

3。輸出刷新級(jí)

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(guò)輸出電路驅(qū)動(dòng)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(zhǎng)是切換控制；還可以進(jìn)行連續(xù)過(guò)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(guò)程的全面自動(dòng)化。

2。使用方便，編程簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)單的梯形圖、邏輯圖或語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言無(wú)需計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場(chǎng)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。