什麼是plc控製係統?

什麼是plc控製係統? plc是什麼意思 什麼是plc 自二十世紀六十年代美國推出可編程邏輯控製器（Programmable Logic Controller，PLC）取代傳統繼電器控製裝置以來，PLC得到了快速發展，在世界各地得到了廣泛應用。同時，PLC的功能也不斷完善。隨著計算機技術、信號處理技術、控製技術網絡技術的不斷發展和用戶需求的不斷提高，PLC在開關量處理的基礎上增加了模擬量處理和運動控製等功能。今天的PLC不再局限於邏輯控製，在運動控製、過程控製等領域也發揮著十分重要的作用。作為離散控的製的首選產品，PLC在二十世紀八十年代至九十年代得到了迅速發展，世界範圍內的PLC年增長率保持為20%～30%。隨著工廠自動化程度的不斷提高和PLC市場容量基數的不斷擴大，近年來PLC在工業發達國家的增長速度放緩。但是，在中國等發展中國家PLC的增長十分迅速。綜合相關資料，2004年全球PLC的銷售收入為100億美元左右，在自動化領域占據著十分重要的位置。 PLC是由摸仿原繼電器控製原理發展起來的，二十世紀七十年代的PLC隻有開關量邏輯控製，首先應用的是汽車製造行業。它以存儲執行邏輯運算、順序控製、定時、計數和運算等操作的指令；並通過數字輸入和輸出操作，來控製各類機械或生產過程。用戶編製的控製程序表達了生產過程的工藝要求，並事先存入PLC的用戶程序存儲器中。運行時按存儲程序的內容逐條執行，以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內有指示程序步存儲地址的程序計數器，在程序運行過程中，每執行一步該計數器自動加1，程序從起始步（步序號為零）起依次執行到最終步（通常為END指令），然後再返回起始步循環運算。PLC每完成一次循環操作所需的時間稱為一個掃描周期。不同型號的PLC，循環掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。PLC用梯形圖編程，在解算邏輯方麵，表現出快速的優點，在微秒量級，解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當成開關量來處理，16位（也有32位的）為一個模擬量。大型PLC使用另外一個CPU來完成模擬量的運算。把計算結果送給PLC的控製器。 相同I/O點數的係統，用PLC比用DCS，其成本要低一些（大約能省40%左右）。PLC沒有專用操作站，它用的軟件和硬件都是通用的，所以維護成本比 DCS要低很多。一個PLC的控製器，可以接收幾千個I/O點（最多可達8000多個I/O）。如果被控對象主要是設備連鎖、回路很少，采用PLC較為合適。PLC由於采用通用監控軟件，在設計企業的管理信息係統方麵，要容易一些。 近10年來，隨著PLC價格的不斷降低和用戶需求的不斷擴大，越來越多的中小設備開始采用PLC進行控製，PLC在我國的應用增長十分迅速。隨著中國經濟的高速發展和基礎自動化水平的不斷提高，今後一段時期內PLC在我國仍將保持高速增長勢頭。通用PLC應用於專用設備時可以認為它就是一個嵌入式控製器，但PLC相對一般嵌入式控製器而方具有更高的可靠性和更好的穩定性。實際工作中碰到的一些用戶原來采用嵌入式控製器，現在正逐步用通用PLC或定製PLC 取代嵌入式控製器。什麼是PLC? 它是一種即時係統有別於個人電腦 傳統式以繼電器為主的電機控製係統中, 每當變更設計時,整個係統幾乎都要重新製作, 不但費時又費力;同時由於繼電器還有接點接觸不良、磨損、體積大之缺點, 因此造成成本升高、可靠性低、不易檢修等問題.為了改善這些缺點, 美國DEC在1969年首度發表：可程式控製器(Programmable Controller).程式控製器在發表初期被稱為(Programmable Logic -Controller)簡稱PLC, 最先的目的是取代繼電器,執行繼電器邏輯及其他計時或計數等功能的順序控製為主, 所以也稱順序控製器,其結構也像一部微電腦,所以也可稱為微電腦可程式控製器(MCPC),直到1976年,美國電機製造協會正式給予命名為 Programmable Controller, 即可程式控製器,簡稱PC,由於目前個人電腦(Personal Computer)極為普遍, 加上常與可程式控製器配合使用,為了區分兩者, 所以一般都稱可程式控製器為PLC 以加以分別. 目前市麵上之PLC種類繁多,依照製造廠商及適用場所的不同而有所差異, 但是每種廠牌可依機組複雜度分為大、中、小型;而一般工廠及學校通常使用小型PLC, 其中以日係MITSUBISHI三菱F係列及我國士林電機所生產之A係列PLC較受國人愛用. 而本CAI將以三菱FX2 PLC 為主加以介紹,望使用者能對PLC有更深的瞭解, 在使用PLC時能更得心應手. 可程式控製器內部基本結構可用下圖來表示, 其內部處單元包括CPU、輸入模組、輸出模組三大部門, PLC的CPU 會經由輸入模組取得輸入元件所產生的訊號, 再從記憶體中逐一取出原先以程式書寫器中輸入的控製指令, 經由運算部門邏輯演算後,再將結果過輸出模組加以驅動外在的輸出元件.PLC 內部結構圖 程式輸入裝置: 負責提供操作者輸入、修改、監視程式用作的功能 中央處理單元(CPU): 負責PLC管理、執行、運算、控製等功能. 程式記憶體: 負責儲存使用者設計的順序程式參數及註解等. 資料記憶體: 負責儲存輸入、輸出裝置的狀態及順序程式的轉換資料. 係統記憶體: 儲存PLC執行順序控製所需的係統程式. 輸入回路: 負責接收外部輸入元件信號. 輸出回路: 負責接收外部輸出元件信號. 在工業用途非常廣範,如半導體晶圓廠的各種自動化設備的控製 大樓電梯 機械停車設備 路邊的紅綠燈變換控製 自動化生產線PLC的基本結構 PLC實質是一種專用於工業控製的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同．

a. 中央處理單元(CPU) 中央處理單元(CPU)是PLC的控製中樞。它按照PLC係統程序賦予的功能接收並存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態，並能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態和數據，並分別存入I/O映象區，然後從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經過命令解釋後按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區或數據寄存器內。等所有的用戶程序執行完畢之後，最後將I/O映象區的各輸出狀態或輸出寄存器內的數據傳送到相應的輸出裝置，如此循環運行，直到停止運行。 為了進一步提高PLC的可*性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構成冗餘係統，或采用三CPU的表決式係統。這樣，即使某個CPU出現故障，整個係統仍能正常運行。

b、存儲器 存放係統軟件的存儲器稱為係統程序存儲器。 存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。

C、電源 PLC的電源在整個係統中起著十分重要得作用。如果沒有一個良好的、可*得電源係統是無法正常工作的，因此PLC的製造商對電源的設計和製造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)範圍內，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網上去。