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西门子的PLC以较高的性能价格,在**市场占有很大的份额,在我国的各行各业得到广泛的应用。学习硬件如何组态,再从梯形图编程开始,进行简单的一行一行的编写,较好装一个PLCSIM软件可以随时检测程序的效果,然后学着编写FC,FB,DB,找点step7的资料就可以照着学,基本上西门子网站上都可以下载到,等熟悉了以后可以尝试学学语句表的编程。编程有了一定基础,在学习通讯方面的知识,这样就可以与上位机软件比如西门子的wincc进行通讯,这也可以通过PLCSIM进行模拟仿真。浅谈PLC学习的5个阶段一.PLC的概述和应用1、PLC逻辑阶段就是可以实现继电系统中的一般逻辑性设计,既然是继电系统所以电力拖动知识就是该阶段的基础。2、PLC循环处理过程3、PLC的工作原理 那么是不是就可以把原来的继电系统照搬呢?不行!二者的工作方式是不一样的。继电系统中的所有硬元素同一时态开始竞争的,而PLC中的所有软元素是通过PLC的CPU来进行扫描计算处理最后计算出该时态的结果,这便是PLC的扫描循环工作方式。(随便找一本PLC的书都有介绍)重点:该阶段就是学习电力拖动,对应于PLC梯形图中的常开;常闭;线圈。可以完成简单的系统设计二.顺控阶段顺序控制在工业中的应用相当广泛,例如一般性的自动机床它就是一个顺序控制过程。PLC设计当中能实现顺控的有两种方法:一PLC中的顺控指令如三菱 STL;二 起保停控制方式。不管哪种控制方式在设计的开始我们要完成的是流程,它是系统构成的脉络主要有三个方面:一 “步” 二 “活动步” 三 “转换条件”。重点:1.掌握系统脉络设计系统流程2.掌握“起保停”控制方式,把流程图转换成梯形图可以完成一般性的系统设计三.汇编阶段该阶段是本质上区别于继电控制系统,是继电控制系统无法实现的,也是提高PLC控制系统功能的根!我之所以称之为汇编阶段,是因为它很相象于单片机的汇编语言编程,例如单片机中的传送指令MOV,在PLC中的高级指令中也是一样的功能。这一阶段难度比较大,*一要学习计算机基础;第二要充分了解PLC的内部功能和资源;*三熟悉所有的高级指令的功能(不用死记硬背)。如果不了解计算机基础的话在学习高级指令和PLC内不资源的时候根本理解不了 ,在设计上的思路和继电系统有很大区别例如:I0.0 和IB0 *一个是“位”也就是逻辑设计的“点”,*二个是“字节”在逻辑设计中没有涉及到。重点:1. 计算机基础2.PLC资源3.指令功能4.适应单片机的程序设计思维可以完成复杂的系统设计四.特殊阶段特殊阶段就是对特殊功能的系统而言的,例如运动控制,PID温度控制,网络连接等等。不同的PLC能实现的功能不一样,有些功能PLC内是集成的而有些是需要外加扩展的,那么就要根据不同的控制对象去选用了。掌握好该阶段是可以大大提高PLC的程序,但是还需掌握PLC以外的其他自动化知识,如伺服,变频器等等。重点:1. 了解系统构成需要2.合理选择扩展单元3.学习扩展单元使用方法可以完成特殊的系统设计该阶段的学习学要一定的实际条件才能完成五.网络阶段随着自动化技术的发展由PLC做下位机的应用也十分多见。该阶段组要学习是不同PLC的通信协议和一些通讯指令,如PLC通过编程口控制变频器如西门子的USS协议与变频器进行信息的交换。还有工业以太网和现场总线等如西子的PROFIBUS;AS-i; 等等。小行网络中MODBUS比较重要,例如通过PLC和变频器建立MODBUS协议来控制变频器。在网络中有时候有些产品通讯协议非标准,这是就要用到自由通讯了,相当的灵活,但要一定的计算机网络基础。
2.plc的原理一两句话是解释不清的。
PLC可编程序控制器:PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器,定义是:一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。DCS集散系统: DCS英文全称 DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM ,中文全称为集散型控制系统。DCS可以解释为在模拟量回路控制较多的行业中广泛使用的,尽量将控制所造成的危险性分散,而将管理和显示功能集中的一种自动化高技术产品。DCS一般由五部份组成:1:控制器2:I/O板3:操作站4:通讯网络5:图形及遍程软件。
一、PLC的发展历程
在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电气控制装置的要求,*二年,美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,**采用程序化的手段应用于电气控制,这就是*一代可编程序控制器,称Programmable Controller(PC)。
个人计算机(简称PC)发展起来后,为了方便,也为了反映可编程控制器的功能特点,可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller(PLC),现在,仍常常将PLC简称PC。
PLC的定义有许多种。**电工**(IEC)对PLC的定义是:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。
上世纪80年代至90年代中期,是PLC发展较快的时期,年增长率一直保持为30~40%。在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。
二、PLC的构成
从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置。
三、CPU的构成
CPU是PLC的核心,起神经**的作用,每套PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制电路。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元。
在使用者看来,不必要详细分析CPU的内部电路,但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作,由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算,在控制器指挥下工作。寄存器参与运算,并存储运算的中间结果,它也是在控制器指挥下工作。
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数,它们决定着PLC的工作速度,IO数量及软件容量等,因此限制着控制规模。
四、I/O模块
PLC与电气回路的接口,是通过输入输出部分(I/O)完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统,输出模块相反。I/O分为开关量输入(DI),开关量输出(DO),模拟量输入(AI),模拟量输出(AO)等模块。
开关量是指只有开和关(或1和0)两种状态的信号,模拟量是指连续变化的量。常用的I/O分类如下:
开关量:按电压水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔离方式分,有继电器隔离和晶体管隔离。
模拟量:按信号类型分,有电流型(4-20mA,0-20mA)、电压型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外,还有特殊IO模块,如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按I/O点数确定模块规格及数量,I/O模块可多可少,但其较大数受CPU所能管理的基本配置的能力,即受较大的底板或机架槽数限制。
五、电源模块
PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时,有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有:交流电源(220VAC或110VAC),直流电源(常用的为24VAC)。
六、底板或机架
大多数模块式PLC使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的联系,使CPU能访问底板上的所有模块,机械上,实现各模块间的连接,使各模块构成一个整体。
七、PLC系统的其它设备
1、编程设备:编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况,但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器,目**般由计算机(运行编程软件)充当编程器。
2、人机界面:较简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端应用越来越广泛,由计算机(运行组态软件)充当人机界面非常普及。
3、输入输出设备:用于*性地存储用户数据,如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器,输入模拟量的电位器,打印机等。
八、PLC的通信联网
依靠**的工业网络技术可以*有效地收集、传送生产和管理数据。因此,网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显着,甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。
PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口,还有一些内置有支持各自通信协议的接口。
PLC的通信,还未实现互操作性,IEC规定了多种现场总线标准,PLC各厂家均有采用。
对于一个自动化工程(特别是*规模控制系统)来讲,选择网络非常重要的。首先,网络必须是开放的,以方便不同设备的集成及未来系统规模的扩展;其次,针对不同网络层次的传输性能要求,选择网络的形式,这必须在较深入地了解该网络标准的协议、机制的前提下进行;再次综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题,确定不同层次所使用的网络标准。