PLC变频器控制柜
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认真了解PLC编程控制柜的基础知识及各种应用

2021-04-07 16:11:48

PLC编程控制柜是一种专门设计的计算机,可在恶劣的工业环境下可靠运行,如极端温度、潮湿、干燥和/或多尘条件。可编程逻辑控制器用于自动化工业过程,如制造厂的装配线、矿石加工厂或废水处理厂。

可编程逻辑控制器分享了您家中个人电脑的许多功能。它们都有电源、中央处理器(CPU)、输入输出(I/O)、内存和操作软件(尽管它是一种不同的操作软件)。

大的区别在于,PLC可以执行PC无法执行的离散和连续功能,而PLC更适合恶劣的工业环境。可编程逻辑控制器可以被认为是一个“加固”的数字计算机,管理工业环境中的机电过程。

可编程逻辑控制器在自动化领域发挥着至关重要的作用,它们构成了更大的监控和数据采集系统的一部分。可编程控制器可以根据工艺的操作要求进行编程。在制造业中,由于生产性质的变化,将需要重新编程。为了克服这个困难,基于可编程逻辑控制器控制系统被介绍了。我们将首先讨论可编程逻辑控制器的基础知识,然后再看可编程逻辑控制器的各种应用。

可编程逻辑控制器基础

可编程逻辑控制器是由迪克·莫利在1964年发明的。从那时起,可编程逻辑控制器已经改变了工业和制造业。有各种各样的可编程逻辑控制器功能,如计时、计数、计算、比较和处理各种模拟信号。

与“硬连线”控制系统相比,PLC控制柜的主要优势是,您可以在编程后返回并更换可编程逻辑控制器,成本很低(只是程序员的时间成本).在一个硬连线的控制系统中,你基本上不得不拔掉电线,从头开始(这更昂贵,耗时更长)。让我们看一个例子来更好地理解这个优势。

想象你有一盏灯连接到一个开关上。一般来说,灯在两种情况下工作——开和关。现在给你一个任务,当你打开开关时,灯应该只在30秒后发光。有了这种硬连线设置,我们陷入了困境。实现这一点的方法是重新布线我们的电路,添加一个定时继电器。对于一个小小的改变来说,这是一个很大的麻烦。

这就是可编程逻辑控制器出现的地方,它不需要任何额外的布线和硬件来确保改变。相反,它需要简单的代码更改,将可编程逻辑控制器编程为仅在开关打开30秒后打开灯。因此,通过使用可编程逻辑控制器,很容易合并多个输入和输出。

这只是一个简单的例子——可编程逻辑控制器能够控制更大、更复杂的过程。可编程控制器可以根据用户的应用和需求进行定制。

PLC可编程控制柜是如何工作的?

可编程逻辑控制器的工作可以很容易地理解为一种被称为扫描周期的循环扫描方法。

可编程逻辑控制器扫描过程包括以下步骤:

操作系统开始循环和监控时间。

CPU开始从输入模块读取数据,并检查所有输入的状态。

中央处理器开始执行以继电器梯形逻辑或任何其他可编程逻辑控制器编程语言编写的用户或应用程序。

接下来,CPU执行所有内部诊断和通信任务。

根据程序结果,将数据写入输出模块,以便更新所有输出。

只要可编程逻辑控制器处于运行模式,该过程就会继续。

可编程控制器的物理结构

可编程控制器的结构几乎类似于计算机的体系结构。

PLC编程控制柜

可编程逻辑控制器持续监控来自各种输入传感设备(如加速度计、重量秤、硬连线信号等)的输入值。并根据生产和工业的性质产生相应的产出。可编程逻辑控制器的典型框图由五部分组成,即:

机架或机箱;

电源微型组件;

中央处理器;

输入输出模块;

通信接口模件;

机架或机箱。

在所有PLC编程控制柜系统中,石家庄PLC编程控制柜机架或底盘构成了重要的模块,并作为系统的主干。可编程逻辑控制器有不同的形状和尺寸。当涉及更复杂的控制系统时,需要更大的PLC机架。

小型可编程控制器配有固定的输入/输出引脚配置。因此,他们选择了模块化机架可编程逻辑控制器,该控制器接受不同类型的输入/输出模块,在概念上可以滑动和配合。所有输入/输出模块都将位于此机架/机箱内。

电源微型组件

该模块用于为整个可编程逻辑控制器系统提供所需的电源。它将可用的交流电源转换为中央处理器和输入/输出模块所需的DC电源。可编程逻辑控制器通常在24V DC电源下工作。很少有可编程控制器使用隔离电源。

中央处理器模块和内存

中央处理器模块有一个中央处理器,只读存储器和随机存取存储器。只读存储器包括操作系统、驱动程序和应用程序。内存用于存储程序和数据。中央处理器是PLC编程控制柜的大脑,有一个八进制的、或六角形微处理器。

作为一个基于微处理器的中央处理器,它取代了定时器,继电器和计数器。两种类型的处理器,如单个位或字处理器,可以与可编程逻辑控制器结合使用。一位处理器用于执行逻辑功能。而文字处理器用于处理文本、数字数据、控制和记录数据。

CPU从传感器读取输入数据,进行处理,然后将命令发送给控制设备。如前所述,DC电源需要电压信号。CPU还包含其他电气部件,用于连接其他单元使用的电缆。

输入和输出模块

有没有想过如何感知温度、压力、流量等物理参数?用PLC?当然,PLC有一个专用的输入输出接口模块,叫做输入输出模块。

输入设备可以是启动和停止按钮、开关等,输出设备可以是电加热器、阀门、继电器等。输入输出模块帮助输入输出设备与微处理器连接。

PLC的输入模块主要做四个功能。

输入模块接口接收来自220伏交流电的过程设备的信号。

将输入信号转换为可编程逻辑控制器可以使用的5V直流电源。

绝缘体块用于隔离/防止可编程逻辑控制器发生波动。

之后信号被发送到输出端,即可编程逻辑控制器。

输入模块有两个主要部分,即电源部分和逻辑部分。两个部分相互电绝缘。起初按钮是关闭的。因此,220伏交流电通过电阻R1和R2提供给桥式电路。

桥式整流器(比如一个二极管桥式整流器)用于将交流信号转换成DC齐纳二极管用于提供低电压向发光二极管供电。当发光二极管发出的光照射到光敏晶体管,它在传导区工作。给处理器提供5V DC电源。

PLC的输出模块与输入模块工作原理类似,但过程相反。它连接输出负载和处理器。这里首先是逻辑会话,接下来是电源部分。

因此,在这里,当处理器产生程序逻辑高信号时,LED将打开,并允许光落在光电晶体管上。当晶体管进入导通区时,它会向的栅极产生一个脉冲三端双向可控硅开关元件。隔离器模块用于隔离逻辑部分和控制部分。

通信接口模件

为了在中央处理器和通信网络之间传输信息,使用了智能输入/输出模块。这些通信模块有助于与位于远程位置的其他可编程逻辑控制器和计算机连接。

可编程逻辑控制器的类型

PLC的两种主要类型是固定式/紧凑型PLC和模块化PLC。

紧凑型可编程控制器

在一个案例中,会有许多模块。它有固定数量的输入/输出模块和外部输入/输出卡。因此,它没有扩展模块的能力。每个输入和输出都由制造商决定。

模块化可编程控制器

这种类型的河北PLC编程控制柜允许通过“模块”进行多重扩展,因此被称为模块化可编程逻辑控制器。可以增加输入/输出组件。因为每个组件彼此独立,所以更容易使用。

可编程控制器根据输出分为三种类型,即继电器输出、晶体管输出和三端双向可控硅开关输出可编程控制器。继电器输出类型适合交流和DC输出设备。晶体管输出型PLC采用开关操作,用于微处理器内部。

根据物理尺寸,可编程逻辑控制器分为微型、微型和纳米可编程逻辑控制器。

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