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什么是PLC

1、PLC的基本概念

可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC 


2、PLC的基本结构

PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同。

a. 中央处理单元(CPU) 

中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。北京捷麦PLC上电前3秒为初始化时间。当PLC投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后,最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。 

b、存储器 

存储器是具有记忆功能的半导体电路,它的作用是存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。其中系统程序是控制PLC实现各种功能的程序,由PLC生产厂家编写,并固化到只读存储器(ROM)中,用户不能访问。

用户可实际用到的部分为用户程序和逻辑变量。 

c 、输入输出单元 

输入单元是PLC与被控设备相连的输入接口,是信号进入PLC的桥梁,它的作用是接收主令元件、检测元件传来的信号。输入的类型有开关量输入DI、模拟量输入AI。

输出单元也是PLC与被控设备之间的连接部件,它的作用是把PLC的输出信号传送给被控设备,即将中央处理器送出的弱电信号转换成电平信号,驱动被控设备的执行元件。输出的类型有继电器输出DO、晶体管输出DO、模拟量电压或电流输出AO。

d、接口 

PLC的接口是PLC与其它设备进行交互的通道。传统PLC只有串口(一般为RS485)或者网口用来连接上位机组态软件或者其它终端设备。 北京捷麦PLC除了提供串口外大部分都提供了网口、4G(GPRS)、短信、电台、WIFI等一种或多种通讯方式,为远程组态提供了极大的便利。

e、电源 

PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。在标称的电源波动范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到电源上。 北京捷麦PLC可使用DC9~30V宽电压供电,工业控制中常用的DC12V和DC24V都可不做任何改变直接接入。


3、PLC的工作原理

扫描技术。当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 北京捷麦PLC的扫描周期为1ms。

a、输入采样阶段

在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。 

b、用户程序执行阶段 

在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。 

即,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

 c、输出刷新阶段 

当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是PLC的真正输出。


4、北京捷麦PLC选型

北京捷麦PLC产品列表(截至2020年6月)

型号

IO清单

接口清单

备注

AI/DI

DI

晶体管输出

继电器输出

T10L

3

-

2

-

0.5W433M电台、串口


T30W

3

-

2

-

WIFI、串口


T31W

8

4

-

6

网口、TTL串口*3、RS485

共四路串口

T40S

3

-

2

-

4G、串口


T31P

8

4

-

6

网口、TTL串口*2、RS485

共三路串口

T34N

8

8

-

8

双网口、TTL串口、双路RS485

共三路串口

T64I

4

-

-

2

4G、网口、TTL串口、RS485

共两路串口

T41P

8

4

-

6

4G、网口、TTL串口*2、RS485

共三路串口

T64P

8

8

-

8

4G、双网口、TTL串口、双路RS485

共三路串口

T33E

3

3

-

3

网口、TTL串口*2、RS485

共三路串口

T63E

3

3

-

3

4G、双网口、TTL串口、双路RS485

共三路串口

注①  :上表中的TTL串口可转换为其它电平,订货时告知,默认TTL电平。

注②  :“AI/DI”表示AI和DI复用通道,可设置档位。

注③  :所有PLC都可以选择C语言编程或者梯形图编程(类西门子梯形图语法)

注④  :T33E和T63E都可测试1路AC交流电压2AC交流电流。

注⑤  :T31P、T41P、T33E、T63E有默认出厂程序,不用编程也可以正常使用。


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