电缆代代理商-西门子代理商

电缆代代理商-西门子代理商

公司主要从事工业自动化产品的集成,销售各维修。 致力于为您提供在食品、化工、水泥、电力、环保等领域的电气及自动化技术的完整解决方案，包括自动化产品及系统、工程项目执行及管理、主要过程控制领域技术支持，以及的售后服务、培训等。

   一、定义

    可编程控制器，简称PLC（ProgrammablelogicController）,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。

    在1987年电工委员会（InternationalElectricalCommittee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”

    二、基本结构

    各种PLC的组成结构基本相同，主要有CPU,电源，储存器和输入输出接口电路等组成。

    plc处理器

    plc处理器单元一般由控制器、运算器和寄存器组成。CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与储存单元、输入输出接口、通信接口、扩展接口相连。CPU是PLC的核心，它不断采集输入信号，执行用户程序，刷新系统输出。

    储存器

    PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两种。系统存储器用于存放PLC的系统程序，用户存储器用于存放PLC的用户程序。现在的PLC一般均采用可电擦除的E2PROM存储器来作为系统存储器和用户存储器。

    输入输出接口单元

    PLC的输入接口电路的作用是将按钮、行程开关或传感器等产生的信号输入CPU；PLC的输出接口电路的作用是将CPU向外输出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号，以便控制接触器线圈等电器的通、断电。PLC的输入输出接口电路一般采用光耦合隔离技术，可以有效地保护内部电路。

    1、输入接口电路

    PLC的输入接口电路可分为直流输入电路和交流输入电路。直流输入电路的延迟时间比较短，可以直接与接近开关，光电开关等电子输入装置连接；交流输入电路适用于在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。

    交流输入电路和直流输入电路类似，外接的输入电源改为220V交流电源。

    2、输出接口电路

    输出接口电路通常有3种类型：继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出型。

    继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出型的输出电路类似，只是晶体管或晶闸管代替继电器来控制外部负载。

    扩展接口和通信接口

    PLC的扩展接口的作用是将扩展单元和功能模块与基本单元相连，使PLC的配置更加灵活，以满足不同控制系统的需要；通信接口的功能是通过这些通信接口可以和监视器、打印机、其他的PLC或是计算机相连，从而实现“人-机”或“机-机”之间的对话。

    电源

    PLC一般使用220V交流电源或24V直流电源，内部的开关电源为PLC的**处理器、存储器等电路提供5V、12V、24V直流电源，使PLC能正常工作。

    三、工作原理

    PLC的工作方式为循环扫描方式，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。

    其工作过程大致分为3个阶段：输入采样、程序执行和输入采样、程序执行和输出刷新

    四、PLC的分类

    (1)小型PLC

    小型PLC的I/O点数一般在128点以下，其特点是体积小、结构紧凑，整个硬件融为一体，除了开关量I/O以外，还可以连接模拟量I/O以及其他各种特殊功能模块。它能执行包括逻辑运算、计时、计数、算术运算、数据处理和传送、通讯联网以及各种应用指令。

    (2)中型PLC

    中型PLC采用模块化结构，其I/O点数一般在256~1024点之间。I/O的处理方式除了采用一般PLC通用的扫描处理方式外，还能采用直接处理方式，即在扫描用户程序的过程中，直接读输入，刷新输出。它能联接各种特殊功能模块，

    通讯联网功能更强，指令系统更丰富，内存容量更大，扫描速度更快。

    (3)大型PLC

    一般I/O点数在1024点以上的称为大型PLC。大型PLC的软、硬件功能*。具有*的自诊断功能。通讯联网功能强，有各种通讯联网的模块，可以构成三级通讯网，实现工厂生产管理自动化。大型PLC还可以采用三CPU构成表决式系统，使机器的可靠性更高。

    五、功能特点

    1.使用灵活、通用性强——PLC的硬件是标准化的，加之PLC的产品已系列化，功能模块品种多，可以灵活组成各种不同大小和不同功能的控制系统。在PLC构成的控制系统中，只需在PLC的端子上接入相应的输入输出信号线。当需要变更控制系统的功能时，可以用编程器在线或离线修改程序，同一个PLC装置用于不同的控制对象，只是输入输出组件和应用软件的不同。

    2.可靠性高、抗干扰能力强——微机功能强大但抗干扰能力差，工业现场的电磁干扰，电源波动，机械振动，温度和湿度的变化，都可能导致一般通用微机不能正常工作；传统的继电器—接触器控制系统抗干扰能力强，但由于存在大量的机械触点（易磨损、烧蚀）而寿命短，系统可靠性差。PLC采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的电子存储器件来完成，大部分继电器和繁杂连线被软件程序所取代，故寿命长，可靠性**提高，从实际使用情况来看，PLC控制系统的平均*时间一般可达4～5万小时。PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，能适应有各种强烈干扰的工业现场，并具有故障自诊断能力。如一般PLC能抗1000V、1ms脉冲的干扰，其工作环境温度为0～60℃，无需强迫风冷。

    3.接口简单、维护方便——PLC的接口按工业控制的要求设计，有较强的带负载能力（输入输出可直接与交流220V，直流24V等强电相连），接口电路一般亦为模块式，便于维修更换。有的PLC甚至可以带电插拔输入输出模块，可不脱机停电而直接更换故障模块，**缩短了故障修复时间。

    4.体积小、功耗小、——以小型PLC（TSX21）为例，它具有128个I/O接口，可相当于400～800个继电器组成的系统的控制功能，其尺寸仅为216×127×110mm3，重2.3kg，不带接口的空载功耗为1.2W，其成本仅相当于同功能继电器系统的10～20％。PLC的输入输出系统能够直观地反应现场信号的变化状态，还能通过各种方式直观地反映控制系统的运行状态，如内部工作状态、通讯状态、I/O点状态、异常状态和电源状态等，对此均有醒目的指示，非常有利于运行和维护人员对系统进行监视。

    5.编程简单、容易掌握——PLC是面向用户的设备，PLC的设计者充分考虑了现场工程技术人员的技能和**惯。大多数PLC的编程均提供了常用的梯形图方式和面向工业控制的简单指令方式。编程语言形象直观，指令少、语法简便，不需要专门的计算机知识和语言，具有一定的电工和工艺知识的人员都可在短时间内掌握。利用的编程器，可方便地查看、编辑、修改用户程序。

CPU 414-3 PN/DP 其它：

在TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)上实现开放的通讯

在基于组件的自动化 (CBA) 中实现分布式智能系统 (PROFINET)

通过集成的 Web 服务器而获得附加诊断功能

通过网络进行固件更新

可以参数化的属性

可使用 STEP 7 工具“Hardware Configuration”对 S7-400（包括 CPU）的性能和响应进行编程，如：

MPI多点接口：

站地址定义

启动/循环行为

大循环时间和通讯负荷的规定

地址分配： 
I/O 模块的编址

保持范围： 
定义保持性位存储器、计数器、定时器和时钟存储器。

过程映像、局部数据的大小

诊断缓存区的长度

保护级： 
程序和数据访问授权的定义

系统诊断： 
确定诊断信息的处理方法和范围

实时中断: 
设定周期

CPU 414-3 PN/DP 其它：

PROFINET Interface

使用 NTP 规程对时间同步进行参数化

信息指示功能

状态和错误指示灯： 
通过 LED 指示出内部和外部错误及运行状态，如运行 (RUN)、停止 (STOP)、重新启动 (Restart)、测试功能 (Test function) 等。

测试功能： 
可使用编程设备显示程序执行中的信号状态，不考虑用户程序而修改过程变量，读取堆栈存储器的内容，运行单独程序步骤，并禁用程序组件。

信息功能： 
可使用编程设备为用户提供有关存储器容量和 CPU 的工作模式，以及工作和负载存储器的当前使用率等方面的信息。

机械手的PLC控制系统和位置检测装置简介

（1）控制系统

有电气控制和射流控制两种，一般常见的为电气控制。它是机械手的重要组成部分，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆人们给与机械手的指令信息（如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间），同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。

（2）位置检测装置

控制机械手执行机构的运动位置，并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以一定的进度达到设定位置。

1、常规检查与维护

2、外部故障的排除方法

1）总体检查

2）电源故障检查

3）运行故障检查

4）输入输出故障检查

5）外围环境的检查

6）故障的处理

3、内部错误的故障诊断

1）故障诊断的基本方法

2）利用CPU诊断缓冲区进行详细故障诊断

3）错误处理组织块

@
几种常用的PLC梯形图控制程序

1、启动、保持和停止电路

实现Y10的启动、保持和停止的四种梯形图如图所示。这些梯形图均能实现启动、保持和停止的功能。X0为启动信号，X1为停止信号。图a、c是利用Y10 常开触点实现自锁保持，而图b、d是利用SET、RST指令实现自锁保持。