生产设备自动控制系统的plc

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1、摘要:经济发展促使企业向着高科技高效率的方向推进。在工业领域中,生产设备自动化程度的演变,是工业控制计算机技术、检测技术、气动、液压、机械及电子技术、电机控制技术以及系统控制技术得到越来越广泛应用的结果。可编程控制器已成为工业控制领域的主流控制设备关键词:自动化plc生产控制1.plc的产生上世纪60年代,计算机技术已开始应用于工业控制了。但由于计算机技术本身的复杂性,编程难度高、难以适应恶劣的工业环境以及价格昂贵等原因,未能在工业控制中广泛应用。当时的工业控制,主要还是以继电—接触器组成控制系统。1968年,美国最大的汽车制造商——通

2、用汽车制造公司(GM),为适应汽车型号的不断翻新,试图寻找一种新型的工业控制器,以尽可能减少重新设计和更换继电器控制系统的硬件及接线、减少时间,降低成本。因而设想把计算机的完备功能、灵活及通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来,制成一种适合于工业环境的通用控制装置,并把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化,用“面向控制过程,面向对象”的“自然语言”进行编程,使不熟悉计算机的人也能方便地使用。即:硬件:减少软件:灵活简单针对上述设想,通用汽车公司提出了这种新型控制器所必须具备的十大条件(有名的“GM10条

3、”):1编程简单,可在现场修改程序序2维护方便,最好是插件式3可靠性高于继电器控制柜4体积小于继电器控制柜5可将数据直接送入管理计算机6在成本上可与继电器控制柜竞争              7输入可以是交流115V8输出可以是交流115V,2A以上,可直接驱动电磁阀9在扩展时,原有系统只要很小变更10用户程序存储器容量至少能扩展到4K1969年,美国数字设备14公司(GEC)首先研制成功第一台可编程序控制器,并在通用汽车公司的自动装配线上试用成功,从而开创了工业控制的新局面。接着,美国国MODICON公司也开发出可编程序控制器084。

4、1971年,日本从美国引进了这项新技术,很快研制出了日本第一台可编程序控制器DSC-8。1973年,西欧国家也研制出了他们的第一台可编程序控制器。我国从1974年开始研制,1977年开始工业应用。早期的可编程序控制器是为取代继电器控制线路、存储程序指令、完成顺序控制而设计的。主要用于:1.逻辑运算  2.计时,计数等顺序控制,均属开关量控制。所以,通常称为可编程序逻辑控制器(PLC—ProgrammableLogicController)。  进入70年代,随着微电子技术的发展,PLC采用了通用微处理器,这种控制器就不再局限于当初的逻辑

5、运算了,功能不断增强。因此,实际上应称之为PC——可编程序控制器。至80年代,随大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展,以16位和32位微处理器构成的微机化PC得到了惊人的发展。使PC在概念、设计、性能、价格以及应用等方面都有了新的突破。不仅控制功能增强,功耗和体积减小,成本下降,可靠性提高,编程和故障检测更为灵活方便,而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图象显示的发展,使PC向用于连续生产过程控制的方向发展,成为实现工业生产自动化的一大支柱2.plc的工作原理最初研制生产的PLC主要用于代替传统的由继电器接触器构成的控制装置

6、,但这两者的运行方式是不相同的:(1)继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式,即如果这个继电器的线圈通电或断电,该继电器所有的触点(包括其常开或常闭触点)在继电器控制线路的哪个位置上都会立即同时动作。(2)PLC的CPU则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式,即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开,该线圈的所有触点(包括其常开或常闭触点)不会立即动作,必须等扫描到该触点时才会动作。为了消除二者之间由于运行方式不同而造成的差异,考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间一般在100ms以上,而PLC扫描用户程序的时间一般均小于100ms,因此

7、,PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式---扫描技术。这样在对于I/O响应要求不高的场合,PLC与继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。141、扫描技术当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。(1)输入采样阶段在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶

8、段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。(2)用户程序执行

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