PLC编程到底是啥?看电气大神讲PLC,膜拜!真是一针见血
PLC常见的用途是替代电气控制中的继电器逻辑控制电路。例如电机控制、变电站市电进线互投和自备发电机起停控制、过程控制DCS操控系统和楼宇消防系统控制等等。一般的城市居民小区高层建筑的水压控制,就是采取PLC配套变频器执行水泵操控的。
PLC更重要的用途是构建数据交换系统,它把现场总线变换为工业以太网,实现现场设备与后台的数据交换,以及接收和执行遥控命令等等。
在工业、民居、国防、交通(地铁、港口、民航)、银行和移动的数据中心中都大量使用PLC,由此可见PLC的用途之广。
PLC的硬件系统简介
图1:ABB的AC500系列PLC
图1的左侧是通信接口模块,它能实现PLC的通信数据和网络数据交换。向右显示了"AC 500"的是PLC的主体,即CPU模块。再往右是开关量输入/输出模块以及模拟量输入输出模块。
由此我们看到,PLC类似于一个单片机系统。事实上,PLC就是单片机智能化系统,但它的可靠性和稳定性非常高,远远超过了一般的单片机。
在工业环境下的电磁骚扰强烈,所以PLC必须要满足国家标准对电磁骚扰的要求。有关电磁骚扰的国家标准如下:
图2:国家标准中对工业条件下电磁骚扰的测量方法和要求
PLC抵御电磁骚扰的硬件措施包括电源隔离、开关量输入接口采取光电隔离、模拟量也采取光电隔离等措施。输出接口的电磁骚扰会弱一些,但也需要采取一定的措施,包括OC门和继电器接口等等。
为了提高PLC的可靠性,在重要场合还采取主PLC与从PLC冗余配套工作的措施,见下图:
图3:PLC的冗余措施
我们原来在变电站电力监控系统中用工业控制计算机作为中间层面的数据处理中心,但工业控制计算机存在电源故障、硬盘故障,抗电磁骚扰能力弱,后来就淘汰了,转而使用PLC作为数据处理中心。下图是《低压成套开关设备的原理及其控制技术》中的插图:
图4:图中的CCU就是PLC构建的通信管理中心
在图4中,既有利用PLC执行低压进线、母联和自备发电机间的备自投系统,也有执行数据交换的PLC系统。
PLC的软件系统
学过初级编程知识的人都知道循环语句。一旦程序进入死循环,程序事实上就是死机了。对于PLC来说也是如此。一旦PLC进入死循环,它的接口会复位,被控制量会发生严重问题。因此,PLC的程序语句是一条条顺序执行的,一直运行到最后一条再返回,不会出现死循环。即便是转移指令,只要转移条件满足就转移,否则跳过转移程序段继续执行。
这就是PLC软件系统的可靠性很高的原因之一。
我们看下图:
图5:PLC的模块化编程语言
图5摘自北京地铁工程的PLC程序局部。
PLC程序格式有两种,其一是梯形图格式,其二是模块化编程语言格式。对于较复杂的PLC程序,一般都采用模块化编程语言来编写。不管是梯形图也好,是模块化编程语言也好,它们都必须符合国际电工委员会IEC61131-3标准的要求。
下图是用于控制电机实现星三角转换的程序:
图6:电动机星三角转换的PLC程序局部
图6中的STEP2和STEP3就是转移程序端。如果不符合条件,程序会跳过转移程序段执行。
最有意思的是PLC的PID程序模块,很有使用价值。
给大家的建议
学习PLC技术,刚开始大都以梯形图为主。实际上,PLC刚开始学习时无非就是控制十字路口红绿灯等等,真正的PLC技术绝不仅仅在于此,只要做过一个工程,对PLC的认知就会大幅提升。
天天PLC不离嘴,你知道PLC到底是个啥吗?
新手入行的我们,常常会从师傅或者其他同行哪里听到PLC、PLC编程。。。那么PLC到底是什么?我们认识学会了它我们又能干什么?下面就让小编带你们来详细了解了解这个众多追捧者的PLC!
PLC是什么?
PLC,英文全称Programmable Logic Controller,中文为可编程逻辑控制器,是专为在工业环境下应用而设计的数字运算系统,它采用可编的存储器,在其内部存储逻辑运算、顺序控制、定时、技术和算数运算等操作指令,通过数字或者模拟式的输出输入来控制各种类型的机械设备或生产过程。但今PLC非彼PLC,随着PLC技术的日益发展成熟,PLC不单单具有逻辑控制的功能,还包含了以上的功能,所以将其更名为可编程控制器(Programmable Controller),虽然只是划去了"逻辑"二字,内涵却大不相同。但是由于改名后的它简写PC与个人电脑(Personal Computer)的简写相冲突,再加上习惯的原因,人们还是经常使用可编程逻辑控制器这一称呼,并仍使用PLC这一缩写。
PLC为什么出现?
20世纪60年代的美国,汽车工业正处于一个全盛发展时期,但当时的继电器技术跟不上汽车技术快速发展的浪潮,于是在美国通用汽车公司"通用十条"招标指标下,第一台可编程控制器(PLC)于1969年诞生并投入通用汽车生产使用,由此,可编程控制器(PLC)投入工业生产的领域,并开始在此领域得到长足的发展。同时伴随着个人计算机技术的发展,PLC与PC更加紧密相结合,到今日的工业领域,随处可见PLC的身影。
PLC由什么组成?
在了解PLC的含义及发展历程之后,PLC具体是由什么组成呢?其实,PLC主要由中央处理器(CPU)、存储器、输出/输入接口、编程器等几大部分构成。其中,CPU显而易见是PLC的大脑核心,并由此达成对PLC更好的实时控制;存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据;输出/输入接口则用于连接PLC与被控设备;编程器用于用户程序的编制、编辑、调试、检查和监视,还可以显示PLC的各种状态。但PLC并不只由以上几部分构成,由于PLC还存在不同的分类,所以在不同分类时各组成部分又有所差异,因此不能一概而论。之后小编会与大家细说,这里就不做赘述了。
PLC的应用范围?
目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,主要应用于开关量逻辑控制、工业过程控制、运动控制、数据处理、通信及联网等几大类,不难看出,随着工业的发展PLC的运用也越发广泛。由此可见,PLC的重要性。
现在我们应该大致了解了PLC究竟是何方神圣,但它在我们的职业生涯里究竟会显露什么神通呢?且听小编下回分解。
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