(文章来源:朴德电子)
可编程控制器(plc),或可编程控制器是一种工业数字计算机,它已经过了坚固和适应,以控制生产过程,如装配线,或机器人设备,或任何需要高可靠性控制和易于编程和过程故障诊断的活动。
它们最初是在汽车工业中发展起来的,它提供了灵活、耐用、易于编程的控制器来代替硬连接的继电器、定时器和序列器。自那以后,它们被广泛采用为适合恶劣环境的高可靠性自动化控制器。plc是一个“硬”实时系统的例子,因为必须在有限的时间内对输入条件产生输出结果,否则会导致意外的操作。
plcs可以从小型的“建筑砖”设备,包括几十个输入和输出(i/o),在一个与处理器的外壳集成中,到大型的rack-安装模块设备,包含数千个i/o,这些设备通常与其他plc和scada系统联网。它们可以被设计成多种形式的数字和模拟i/o,扩展温度范围,对电气噪音的免疫力,以及对振动和冲击的抵抗。控制机器操作的程序通常存储在电池备份或非易失性存储器中。
它来自美国的汽车工业。生产汽车的plc、控制、定序、安全联锁逻辑主要由继电器、凸轮定时器、鼓式定序器、专用闭环控制器组成。由于这些设备可以在数百甚至数千的范围内进行,因此,为每年的模型转换更新这些设施的过程非常耗时和昂贵,因为电工需要对继电器进行单独的重新连接,以改变其操作特性。
在施耐德电气位于马萨诸塞州北安多佛的工厂里。这是通用汽车公司在经过近20年的不间断服务后退休后,被通用汽车公司提出的。modicon在其产品系列的最后,使用了84个名字,直到984的名字出现。汽车工业仍然是最大的plcs用户之一。
早期的plcs被设计用来取代继电器逻辑系统。这些plcs是在“梯形逻辑”中编写的,它非常类似于继电器逻辑的原理图。选择这个程序符号是为了减少对现有技术人员的培训需求。其他早期的plcs使用了一种基于堆栈的逻辑求解器的指令列表编程形式。
现代的plcs可以通过多种方式编程,从底层的阶梯逻辑到编程语言。另一种方法是状态逻辑,一种非常高级的编程语言,它设计基于状态转换图的plcs。目前,大多数plc系统都遵循iec 61131/3控制系统编程标准,定义了5种语言:梯形图(ld)、结构化文本(st)、函数框图(fbd)、指令列表(il)和顺序流程图(sfc)。
早期的plcs,直到上世纪90年代中期,使用专用编程面板或专用编程终端编程,这些终端通常有专用的功能键,代表plc程序的各种逻辑元素。一些专有编程终端将plc程序的元素显示为图形符号,但普通的接触、线圈和导线的ascii字符表示是常见的。程序存储在盒式磁带上。由于缺乏内存容量,打印和文档的设备非常少。最古老的plcs使用非挥发性磁芯存储器。
最近,plcs在个人电脑上使用应用软件编程,现在用图形代替字符符号来表示逻辑。计算机通过usb、以太网、rs-232、rs-485或rs-422电缆连接到plc。编程软件允许对梯形逻辑进行输入和编辑。在一些软件包中,也可以在函数框图、顺序流程图和结构化文本中查看和编辑程序。一般来说,该软件提供了对plc软件进行调试和故障排除的功能,例如,通过突出显示在操作过程中或通过模拟显示当前状态的部分逻辑。该软件将上传和下载plc程序,用于备份和恢复。在一些可编程控制器的模型中,程序从个人电脑转到plc,通过编程板将程序写入一个可移动的芯片,例如eprom。
在plc中有两种类型的接触,它们通常是打开的,通常是关闭的开关。通常开放的接触意味着在按压/关闭时接触,而通常闭合的接触在打开/不按压时打开。触点代表真实世界输入的状态,如传感器,开关,如果零件是现在的,空的,满的等。plc也包括线圈,它是输出,如电机,泵,灯,定时器等。它们也可以用作梯形图中其他的梯级的输入。
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