产品规格模块式包装说明全新
西门子模块6ES7231-7PC22-0XA0全年质保
一、前言
封边机是木工机械当中的一种,属实木机械类。封边机顾名思义就是用来封边用的。适用于中密度纤维板、细木工板、实木板、刨花板、高分子门板、胶合板等直线封边修边。可一次性具有双面涂胶封边,带堵截封边,带粘合压紧、齐头、倒角、粗修、精修、刮边抛光等功能。因其封边细腻、润滑、手感好,封线平直润滑,设备运转安稳、牢靠经用、尤为适合于家俬、橱柜等板式家俬的厂家运用。
二、封边机种类
封边机按机型功能可以分为标准配置型:只具备齐头,修边,刮边,抛光这四个主要单元。客户定制型,客户可根据自己的实际情况增加双修,开槽,形等工位。目前木工行业中封边机按控制方式分主要有手动直曲线封边机和全自动直线封边机两种。
三、伟创自动化产品在封边机上的解决方案
本解决方案主要选用伟创公司的VE124 PLC,VI10系统触摸屏以及AC70系列变频器。利用感应器检知工件工位从而完成封边机的输送-->涂胶-->切断-->前后齐头-->上下修边-->上下精修 -->上下刮边-->抛光等封边工序。VI10系统触摸屏则提供一个人机交流界面 ,让整个工序流程一目了然,对于外围电路的故障也可做到可视化。AC70变频器与VE124 PLC通过MODBUS通讯,方便客户根据不同产品调整线体速度。以下内容为部分电路图及HMI组态画面。
四、调试方法(以基本机型为例)
1:进入HMI系统参数页面将温度控制设定为无效。
2:分别调节好进料靠板组件,送料压轮,侧压轮,精粗修模组,以及抛光轮的调整手柄。
3:当机械部分位置调大概适当的位置后就可以进行开机封边测试了,调试人员可根据封边效果慢慢调整进料靠板组件,送料压轮,侧压轮,精粗修模组,以及抛光轮的间隙,直到封边圆润光滑便可开启加热有效模式进行正常生产。
五、变频器参数设置
功能代码 | 功能名称 | 设定值 |
E0.00 | 控制方式 | 0 |
E0.01 | 运行命令给定通道选择 | 1 |
E0.02 | 频率给定主通道选择 | 6 |
H-66 | 联动主站设置 | 0 |
H-67 | 本机地址 | 1-3 |
H-68 | 数据格式 | 0 |
H-69 | 波特率 | 4 |
六、结束语
通过实际的生产考验,客户对伟创这套整体方案十分满意。其优势主要体现在在以下三点
1:拥有强大的整合能力,PLC、触摸屏,变频器均为伟创公司产品,客户不在为东奔西跑寻找电器组件而忙碌。2:强有力的技术支持,我们不光提供了硬件,还提供成套方案包括PLC触摸屏程序的编写,电气图纸的绘制。3:快速响应的服务。这些都为木工封边机生产商抢占先机奠定了基础。
PLC的部件是CPU和存储器:
(1)处理单元(CPU)
处理单元(CPU)是PLC 的控制。它按照PLC系统程序赋予的功能,接受并存储从编程器键入的用户程序和数据,检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能检查用户程序的语法错误。当PLC投入运行时,它以扫描的方式接受现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区, 然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算术运算等任务。并将逻辑或算术运算等结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕以后,后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行为止。
(2)存储器
与微型计算机一样,除了硬件以外,还有软件。才能构成一台完整的PLC。PLC的软件分为两部分: 系统软件和应用软件。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
PLC存储空间的分配:虽然大、中、小型 PLC的CPU的大可寻址存储空间各不相同,但是根据PLC的工作原理, 其存储空间一般包括以下三个区域:系统程序存储区,系统RAM存储区(包括I/O映象区和系统软设备等)和用户程序存储区
到了现场后,进行系统安装前,需要考虑安装环境是否满足PLC的使用环境要求,这一点可以参考各类产品的使用手册。但无论什么PLC,不都能装设在下列场所:含有腐蚀性气体之场所,阳光直接照射到的地方,温度上下值在短时间内变化急遽的地方,油、水、化学物质容易侵入的地方,有大量灰尘的地方,振动大且会造成安装件移位的地方。
如果要在上面的环境使用,则要为PLC制作合适的控制箱,采用规范和必要的防护措施。如果需要在野外低温度下使用,可以使用有加热功能的控制箱。如何做这些防护箱或控制箱,各制造商和和资格的系统集成商将会为客户提供相应的供应和设计。
在使用控制箱时,在控制箱内OpenPLC安装的位置要注意如下事项:控制箱内空气流通是否顺畅(各装置间须保持适当的距离),变压器、马达控制器、变频器等是否与PLC保持适当距离,动力线与信号控制线是否分离配置,组件装设之位置是否利于日后之检修,是否需预留空间,供日后系统扩充使用。
除了上述注意事项之外,还有其它注意事项要留意。
比较重要的是静电的隔离。静电是无形的,但可能因为不会对人造成生命危险,所以许多人常常忽视它。在中国的北方、干燥的场所,人体身上的静电都是造成静电损坏电子组件的因素。虽然你被静电打到的话,只不过是轻微的酥麻,但这对PLC和其它任何电子器件就足以致命了。
要避免静电的冲击有下列三种方式:在进行维修或换组件时,请先碰触接地的金属,以去除身上的静电;不要碰触电路板上的接头或是IC接脚;电子组件不使用时,请用有隔离静电的包装物,将组件放置在里面。想象PLC里的元器件是一个娇嫩的婴儿,而那些静电会导致这个婴儿死亡,你就会容易以正确的态度对待这个问题了。
基座安装(RACK)时,在决定控制箱内各种控制组件及线槽位置后,要依照图纸所示尺寸,标定孔位,钻孔后将固定螺丝旋紧到基座牢固为止。在装上电源供应模块前,同时注意电源线上的接地端有无与金属机壳连结,若无则须接上。接地不好的话,会导致一系列的问题,静电、浪涌、外干扰,等等。由于不接地,往往PLC也能够工作,因此,不少经验不足的工程师就误以为接地不那么重要了。这就像登山的时候,没有系上保护缆绳一样,虽然你正常前进的时候,保护缆绳没有任何作用,但一旦你失足的时候,没有那根绳子,你的生命就完结了。PLC的接地,就相当于给PLC系上保护缆绳。
在I/O模块安装时,须注意如下事项:I/O模块插入机架上的槽位前,要先确认模块是否为自己所预先设计的模块;I/O模块在插入机架上的导槽时,务必插到底,以确保各接触点是紧密结合的;模块固定螺丝务必锁紧;接线端子排插入后,其上下螺丝旋紧。由于现场的变压器、电机等影响,多少会有振动,如果这些螺丝钉松动了,会导致模块从机架中松开。
在数控机床出现以前,顺序控制技术在工业生产中已经得到广泛应用。许多机械设备的工作过程都需要遵循一定的步骤或顺序。顺序控制即是以机械设备的运行状态和时间为依据,使其按预先规定好的动作次序顺序地进行工作的一种控制方式。
数控机床所用的顺序控制装置(或系统)主要有两种,一种是传统的“继电器逻辑电路”,简称RLC(Relay Logic Circuit)。另一种是“可编程序控制器”,即PLC。
RLC是将继电器、接触器、按钮、开关等机电式控制器件用导线连接而成的以实现规定的顺序控制功能的电路。在实际应用中,RLC存在一些难以克服的缺点。如:只能解决开关量的简单逻辑运算,以及定时、计数等有限几种功能控制,难以实现复杂的逻辑运算、算术运算、数据处理,以及数控机床所需要的许多特殊控制功能,修改控制逻辑需要增减控制元器件和重新布线,安装和调整周期长,工作量大;继电器、接触器等器件体积较大,每个器件工作触点有限。当机床受控对象较多,或控制动作顺序较复杂时,需要采用大量的器件,因而整个RLC体积庞大,功耗高,性差等。由于RLC存在上述缺点,因此只能用于一般的工业设备和数控车床、数控钻床、数控镗床等控制逻辑较为简单的数控机床。
与RLC比较,PLC是一种工作原理不同的顺序控制装置。PLC具有如下基本功能:
1)PLC是由计算机简化而来的。为适应顺序控制的要求,PLC省去了计算机的一些数字运算功能,而强化了逻辑运算控制功能,是一种功能介于继电器控制和计算机控制之间的自动控制装置。
PLC具有与计算机类似的一些功能器件和单元,它们包括:CPU、用于存储系统控制程序和用户程序的存储器、与外部设备进行数据通信的接口及工作电源等。为与外部机器和过程实现信号传送,PLC还具有输入、输出信号接口。PLC有了这些功能器件和单元,即可用于完成各种的控制任务。
2)具有面向用户的指令和于存储用户程序的存储器。用户控制逻辑用软件实现。适用于控制对象动作复杂,控制逻辑需要灵活变的场合。
3)用户程序多采用图形符号和逻辑顺序关系与继电器电路十分近似的“梯形图”编辑。梯形图形象直观,工作原理易于理解和掌握。
4)PLC可与编程机、编程器、个人计算机等设备联接,可以很方便地实现程序的显示、编辑、诊断、存储和传送等操作。
5)PLC没有继电器那种接触不良、触点熔焊、磨损和线圈烧断等故障。运行中无振动、无噪音,且具有较强的抗干扰能力,可以在环境较差(如:粉尘、高温、潮湿等)的条件下稳定、地工作。
6)PLC结构紧凑、体积小、容易装入机床内部或电气箱内,便于实现数控机床的机电一体化。
PLC的开发利用,为数控机床提供了一种新型的顺序控制装置,并很快在实际应用中显示了强大的生命力。现在PLC已成为数控机床的一种基本的控制装置。与RLC比较,采用PLC的数控机床结构紧凑,功能丰富,工作。对于车削、加工、FMC、FMS等机械运动复杂,自动化程度高的加工设备和生产制造系统,PLC则是不可缺少的控制装置。
PLC系统中的存储器主要用于存放系统程序、用户程序和工作状态数据。PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器。
(1)系统存储器
系统存储器用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序,并固化在ROM内,用户不能改。它使PLC具有基本的功能,能够完成PLC设计者规定的各项工作。系统程序质量的好坏很大程度上决定了PLC的性能。
(2)用户存储器
用户存储器包括用户程序存储器(程序区)和数据存储器(数据区)两部分。用户程序存储器用来存放用户针对具体控制任务采用PLC编程语言编写的各种用户程序。用户程序存储器根据所选用的存储器单元类型的不同(可以是RAM、EPROM或EEPROM存储器),其内容可以由用户修改或增删。用户数据存储器可以用来存放(记忆)用户程序中所使用器件的ON/OFF状态和数据等。用户存储器的大小关系到用户程序容量的大小,是反映PLC性能的重要指标之一。
为了便于读出、检查和修改,用户程序一般存于CMOS静态RAM中,用锂电池作为后备电源,以保证掉电时不会丢失信息。为了防止干扰对RAM中程序的破坏,当用户程序经过运行正常,不需要改变,可将其固化在只读存储器EPROM中。现在有许多PLC直接采用EEPROM作为用户存储器。
工作数据是PLC运行过程中经常变化、经常存取的一些数据。存放在RAM中,以适应随机存取的要求。在PLC的工作数据存储器中,设有存放输入输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等逻辑器件的存储区,这些器件的状态都是由用户程序的初始设置和运行情况而确定的。根据需要,部分数据在掉电时用后备电池维持其现有的状态,这部分在掉电时可保存数据的存储区域称为保持数据区。
由于系统程序及工作数据与用户无直接联系,所以在PLC 产品样本或使用手册中所列存储器的形式及容量是指用户程序存储器。当PLC提供的用户存储器容量不够用,许多PLC还提供有存储器扩展功能。
存储器主要有两种:一种是可读/写操作的随机存储器RAM,另一种是只读存储器或可擦除可编程的只读存储器ROM、PROM 、EPROM 和EEPROM。
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、环保及文化等各个行业,随着其性能价格比的不断提高,应用的范围还在不断扩大,PLC的应用大致可归纳为以下几类。
1)、开关量的逻辑控制
这是PLC基本、广泛的应用领域。PLC的逻辑控制取代传统的继电系统控制电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单机控制,也可用于多机及自动化生产线的控制等。如机床电气控制、装配生产线、电梯控制、冶金系统的高炉上料系统以及各种生产线的控制。
2)、运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。目前,大多数的PLC制造商都提供拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块,这一功能可广泛用于各种机械,如金属切削机床、金属成型机床、机器人、电梯等。
3)、过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量、速度等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。现代的大、中型PLC一般都有闭环PID控制模块,这一功能可以用PID子程序来实现,而多的是使用PID模块来实现。
4)、数据处理
PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以通过通信接口传送到的智能装置进行处理,或将它们打印备用。数据处理一般用于大型控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
5)、通信及联网
PLC通信括PLC相互之间、PLC与上位机、PLC与其它智能设备间的通信。PLC与其它智能控制设备一起,可以构成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统,满足工厂自动化系统发展的需要。
● PLC控制系统与继电器控制系统的区别 :
⑴ 组成器件不同:继电器控制线路是许多真正的硬件继电器组成,而梯形图则由许多所谓“软继电器”组成。
⑵ 触点数量不同:硬继电器的触点数量有限,用于控制的继电器的触 点数一般只有4~8对;而梯形图中每个“软继电器”供编程使用的触点数有无限对。
⑶ 实施控制的方法不同:在继电器控制线路中,实现某种控制是通过各种继电器之间硬接线解决的。而PLC控制是通过梯形图即软件编 程解决的。
⑷ 工作方式不同:在继电器控制线路中,采用并行工作方式;而在梯形图的控制线路中,采用串行工作方式。
数控机床可用测量法对主轴轴承温度进行监测。通过测量主轴轴承运转中的温升,来了解主轴轴承是否正常。轴承温度一般限制在温度升高不过45℃,监测中若发现轴承的温度过70-80℃,应立即停机检查。
1 安装及接线
数控机床可利用热电阻、多通道数字仪表及PLC控制系统的结合,来实现主轴轴承温度的检测。
在主轴前、中、后轴承处,安装4个热电阻。PLC控制系统采集4个测量点的温度,来监测不同位置处轴承温升情况。
2 控制要求及原理
温度控制系统利用热电阻进行测量点的温度测量,利用多通道数字仪表来显示主轴轴承的温度值。PLC实现参数设定、远程监控、数据存储和报警处理等功能。在实际编程过程中,不需要编写读写PLC寄存器的程序,通过数据定义的方法,在定义了I/O变量后,可直接使用变量名用于系统控制、操作显示、数据记录和报警等。
系统设置一个启动按钮来启动控制程序,设置红、绿2个指示灯来显示温度状态。4个测量点的温度在要求范围内,绿灯亮,表示主轴可正常运转;当某一个被测点温度达到上,即便主轴转速还未达到要求,则红灯亮,同时数控系统显示器上相对应的轴承报警。操作者将主轴立即停止运转,并根据对应报检查主轴轴承对应位置处的状况,从而避免主轴轴承研伤现象。
3 结束语
现代PLC具有功能强、集成度高、抗干扰能力强、组态灵活、工作稳定等显著特点,广泛应用于现代工业的自动控制中。PLC可扩展一些智能控制模块,构成不同的控制系统,本文提到的主轴轴承温度的检测就是以PLC为的智能温度控制系统,操作方便,性好,具有重要的现实意义。
电梯是现代建筑内关系到人民生命财产的重要交通工具。如何提高电梯的运行效率、降低电梯能耗以及减少机械磨损、延长电梯的使用寿命,都是非常重要的研究课题。电梯是楼层用以固定提升的成套设备,具有、乘坐舒适、停层准确、操作简便、运输等特点。它由提升曳引系统、引导系统、装置和电控系统组成。
目前电梯的控制普遍采用了两种方式,一是采用微机作为信号控制单元,完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成;二种控制方式用可编程控制器(PLC)取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择二种方式,其原因在于生产规模较小,自己设计和制造微机控制装置成本较高;而PLC性高,程序设计方便灵活。本设计在用三菱 FX2系列PLC控制静磁栅位移传感器实现电梯平层控制。
静磁栅位移传感器在电梯控制系统中的作用为电梯平层控制的调整,电控系统是电梯的“神经”,其质量的好与坏直接影响电梯质量。客梯和医用梯都讲究乘坐舒适,而舒适感与运行时间有关。要想乘坐舒适,就要延长加、减速时间,因而使运行时间随之延长,电梯运行效率降低。所以,为了使电梯具有较高的运行效率,加减速度应该有一个合适的限度,而且变化要平稳,这就对电控系统提出了如下要求:
,排除故障方便,在满足使用要求前提下,线路越简单越好。
噪声和振动小,选择元件要合理,电磁声不能大,安装零件的结构件要有足够刚度,且有防松措施。
能适应频繁起动、停止、调整及换向的工作要求,调速性能好,工作方式易于转换。加、减速和等速要平稳,速度曲线平滑,到站前无微动。
能实现自动平层,且平层准确。
能适应在较大范围内变动地提升载荷,能重载起动。
根据电梯运行的特点及以上要求,电梯的运行速度应当符合图1所示曲线。平层误差应符合表1规定
1 性高,抗干扰能力强
高性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路
集成电路是采用半导体制作工艺,在一块较小的单晶硅片上制作上许多晶体管及电阻器、电容器等元器件,并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路。它在电路中用字母"IC"(也有用文字符号"N"等)表示。
技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了的抗干扰技术,具有很高的性。使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器
接触器是一种应用广泛的开关电器。接触器主要用于频繁接通或分断交、直流主电路和大容量的控制电路,可远距离操作,配合继电器可以实现定时操作,联锁控制及各种定量控制和失压及欠压保护,广泛应用于自动控制电路,其主要控制对象是电动机,也可用于控制其它电力负载,如电热器、照明、电焊机、电容器组等。 [全文]
系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统的性高。
2 配套齐全,功能完善,适用性强
PLC发展到今天,已经形成了各种规模的系列化产品,可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
3 易学易用,深受工程技术人员欢迎
PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。
4 系统设计的工作量小,维护方便,容易改造
(1) 设计与维护
PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时日常维护也变得容易起来,重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。特别适合多品种、小批量的生产场合。
(2) 安装与布线
动力线、控制线以及PLC的电源线
电源线是用作电气组件或设备与电源的连接线,通常来说指电线与其一端连接的插头或尾插的集合体,是电器产品的基本零部件之一。电源线分为电线和插头两部分。
和I/O线应分别配线,隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双绞线连接。将PLC的I/O线和大功率线分开走线,如在同槽内,分开捆扎交流线、直流线,若条件允许,分槽走线,这不仅能使其有尽可能大的空间距离,并能将干扰降到限度。
PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备,不能与高压电器安装在同一个开关柜内。在柜内PLC应远离动力线(二者之间距离应大于200 mm)。与PLC装在同一个柜子内的电感性负载,如功率较大的继电器、接触器的线圈,应并联RC消弧电路。
PLC的输入与输出采用分开走线,开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线,屏蔽层应一端或两端接地,接地电阻
电阻,物质对电流的阻碍作用就叫该物质的电阻。电阻小的物质称为电导体,简称导体。电阻大的物质称为电绝缘体,简称绝缘体。 应小于屏蔽层电阻的1/10。
交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆
电缆是一种用以传输电能信息和实现电磁能转换的线材产品。既有导体和绝缘层,有时还加有防止水份侵入的严密内护层,或还加机械强度大的外护层,结构较为复杂,截面积较大的产品叫做电缆。
,输出线应尽量远离高压线和动力线,避免并行。
(3)I/O端的接线
输入接线:输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小,电压降不大时,输入接线可适当长些;输入/输出线不能用同一根电缆,输入/输出线要分开;尽可能采用常开触点形式连接到输入端,使编制的梯形图与继电器原理图一致,便于阅读。
输出连接:输出端接线分为立输出和公共输出。在不同组中,可采用不同类型和电压等级的输出电压,但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上,并且连接至端子
端子通常指由铜材等冲制而成的连接器接触件。端子是连接电气线路的常用元件,主要在器件与组件、组件与机柜、系统与子系统之间起电连接和信号传递的作用,并且尽量保持系统与系统之间不发生信号失真和能量损失的变化.
板,若将连接输出元件的负载短路,将烧毁印制电路板。采用继电器输出时,所承受的电感性负载的大小,会影响到继电器的使用寿命,因此,使用电感性负载时应合理选择,或加隔离继电器。PLC的输出负载可能产生干扰,因此要采取措施加以控制,如直流输出的续流管保护,交流输出的阻容吸收电路,晶体管
晶体管是由三层杂质半导体构成的器件,有三个电,所以又称为半导体三管,晶体三管等,可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。
晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称,又可称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅;1957年美国通用电器公司开发出世界上款晶闸管产品,并于1958年将其商业化;晶闸管是PNPN四层半导体结构,它有三个:阳,阴和门; 晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。
随着半导体技术,尤其是微处理器和微型计算机技术的发展,到70年代中期以后,特别是进入80年代以来,PLC已广泛地使用16位甚至32位微处理器作为处理器,输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至大规模的集成电路,使PLC在概念、设计、性能价格比以及应用方面都有了新的突破。这时的PLC已不仅仅是逻辑判断功能,还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能,称之为可编程序控制器(Programmable Controller)为合适,简称为PC,但为了与个人计算机(Persona1 Computer)的简称PC相区别,一般仍将它简称为PLC(Programmable Logic Controller)。
PLC是微机技术与传统的继电器-接触器控制技术相结合的产物,其基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格等优点结合起来,控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象,将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内。继电器控制系统已有上历史,它是用弱电信号控制强电系统的控制方法,在复杂的继电器控制系统中,故障的查找和排除困难,花费时间长,严重地影响工业生产。在工艺要求发生变化的情况下,控制柜内的元件和接线需要作相应的变动,改造工期长、费用高,以至于用户宁愿另外制作一台新的控制柜。而PLC克服了继电器-接触器控制系统中机械触点的接线复杂、性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用微处理器的优点,并将控制器和被控对象方便的连接起来。由于PLC是由微处理器、存储器和外围器件组成,所以应属于工业控制计算机中的一类。
对用户来说,可编程控制器是一种无触点设备,改变程序即可改变生产工艺,因此如果在初步设计阶段用可编程控制器,可以使得设计和调试变得简单容易。从制造生产可编程控制器的厂商角度看,在制造阶段不需要根据用户的订货要求专门设计控制器,适合批量生产。由于这些特点,可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎,并得到的发展。目前,可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具,得到了广泛的应用。
CPU模块相当于人的大脑和心脏,它不断地采集输入信号,执行用户程序,刷新系统的输出;存储器用来储存程序和数据。
1.CPU芯片
CPU模块主要由CPU芯片和存储器组成。PLC使用以下几类CPU芯片:
(1)通用微处理器,如Inbbb公司的8086,80186到Pentium系列芯片;
(2)单片微处理器(单片机),如Inbbb公司的MCS51/96系列单片机;
(3)位片式微处理器,如AMD 2900系列位片式微处理器。
2.存储器
PLC的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。系统程序相当于个人计算机的操作系统,它使PLC具有基本的智能,能够完成PLC设计者规定的各种工作。系统程序由PLC生产厂家设计并固化在ROM内,用户不能直接读取。PLC的用户程序由用户设计,它决定了PLC的输入信号与输出信号之间的具体关系。用户程序存储器的容量一般以字(每个字由16位二进制数组成)为单位,三菱的FX系列PLC将用户程序存储器的单位称为步(Step,即字)。小型PLC的用户程序存储器容量在lK字左右,大型PLC的用户程序存储器容量可达数M(兆)字。
PLC常用以下几种存储器:
(1)随机存取存储器:(RAM)
用户可以用编程器读出RAM中的内容,也可以将用户程序写入RAM,因此RAM又叫读/写存储器。它是易失性的存储器,将它的电源断开后,储存的信息将会丢失。
RAM的工作速度高,价格低,改写方便。为了在关断PLC外部电源后,保存RAM中的用户程序和某些数据(如计数器的计数值),为RAM配备了一个锂电池。现在有的PLC仍用RAM来储存用户程序。
锂电池可用2~5年,需要换锂电池时,PLC面板上的“电池电压过低”发光二管亮,同时有一个内部标志位变为l状态,可以用它的常开触点来接通控制屏面板上的指示灯或声光报警器,通知用户及时换锂电池。
(2)只读存储器(ROM)
ROM的内容只能读出,不能写入。它是非易失的,它的电源消失后,仍能保存储存的内容。ROM—般用来存放PLC的系统程序。
(3)可电擦除的EPROM(EEPROM或E2PROM)
它是非易失性的,但是可以用编程器对它编程,兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点。但是写入信息所需的时间比RAM长得多,EEPROM用来存放用户程序。有的PLC将EEPROM作为基本配置,有的PLC将EEPROM作为可选件。
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