什么是plc？
PLC代表“可编程逻辑控制器”。PLC是一款专门设计用于在恶劣的工业环境下可靠运行的计算机 - 如极端温度，湿，干燥和/或尘土飞扬的条件。PLC用于自动化工业过程，如制造工厂的装配线，矿石加工厂或废水处理厂。
PLCS分享您在家拥有的个人电脑的许多功能。它们都有电源，CPU（中央处理单元），输入和输出（I / O），内存和操作软件（虽然它是不同的操作软件）。
最大的差异是PLC可以执行PC不能做的离散和连续功能，并且PLC更适合粗糙的工业环境。PLC可以被认为是作为一个“坚固化”的数字计算机，管理工业环境的机电过程。
PLC在自动化领域中发挥着至关重要的作用，使用更大的SCADA系统的一部分。PLC可以根据该过程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。克服这个困难，基于PLC控制系统介绍了。我们首先在查看PLC的各种应用之前讨论PLC基础知识。
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PLC基础知识
1964年由Dick Morley发明了PLC。从那时起，PLC彻底改变了工业和制造业。有多种PLC功能，如定时，计数，计算，比较和处理各种模拟信号。
PLC在“硬连线”控制系统上的主要优势是您可以在编程后返回并更改PLC，几乎没有成本（只是程序员时间的成本）。在一个硬连线的控制系统中，您基本上必须撕掉电线并从头开始（更昂贵并且需要更长时间）。让我们来看看一个例子来更好地了解这个优势。
想象一下，你有一个连接到交换机的灯。通常，光在两个条件下运行 - 打开和关闭。现在，您可以获得一项任务，当您打开开关时，光应仅在30秒后发光。使用这种硬连线设置 - 我们被困。实现这一目标的唯一方法是完全旋转我们的电路以添加定时继电器。这是一个微小的变化很多麻烦。
这是可编程逻辑控制器进入图片的地方，这不需要任何额外的布线和硬件来确保更改。相反，它需要简单的代码变化，编程PLC仅在开关打开后30秒关闭光线。因此，通过使用PLC，很容易包含多个输入和输出。
这只是一个简单的例子 - PLC能够控制更大更复杂的进程。可以根据用户的应用和需求来定制PLC。
PLC如何工作？
可编程逻辑控制器的工作可以很容易地理解为称为扫描周期的循环扫描方法。
PLC扫描过程包括以下步骤
- 操作系统开始骑自行车和监控时间。
- CPU开始从输入模块读取数据并检查所有输入的状态。
- CPU开始执行以中继梯形逻辑或任何其他PLC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，它将数据写入输出模块，以便更新所有输出。
- 只要PLC处于运行模式，此过程就会继续。
PLC的物理结构
PLC的结构几乎类似于计算机的架构。
可编程逻辑控制器连续监视来自各种输入传感装置（例如加速度计，重量秤，硬连线信号等）的输入值，并根据生产和行业的性质产生相应的输出。PLC的典型框图由五个部分组成：
- 机架或底盘
- 电源模块
- 中央处理单元（CPU）
- 输入和输出模块
- 通信接口模块
机架或底盘
在所有PLC系统中，PLC机架或底盘形成最重要的模块，并充当系统的骨干。PLC有不同的形状和尺寸。当涉及更复杂的控制系统时，它需要更大的PLC架。
小型PLC配有固定的I / O引脚配置。因此，他们已经去了模块化架PLC，它接受不同类型的I / O模块，其滑动和适合概念。所有I / O模块将驻留在此机架/机箱内。
电源模块
该模块用于为整个PLC系统提供所需的电源。它将可用的交流电源转换为CPU和I / O模块所需的直流电源。PLC通常适用于24V直流电源。很少有PLC使用隔离电源。
CPU模块和内存
CPU模块具有中央处理器，ROM和RAM内存。ROM存储器包括操作系统，驱动程序和应用程序。RAM内存用于存储程序和数据。CPU是PLC的大脑八万或六边形微处理器。
作为基于微处理器的CPU，它取代了定时器，继电器和计数器。可以包含两种类型的处理器作为单个位或文字处理器，可以与PLC合并。一位处理器用于执行逻辑功能。虽然文字处理器用于处理文本，数值数据，控制和记录数据。
CPU从传感器读取输入数据，处理它，最后将命令发送到控制设备。如先前讨论所述的DC电源是所需的电压信号。CPU还包含其他电气部件，以连接其他单元使用的电缆。
输入和输出模块
您有没有考虑过如何感知温度，压力，流量等物理参数？使用PLC？当然，PLC具有用于接口输入和输出的独占模块，该输入和输出称为输入和输出模块。
输入设备可以是启动和停止按钮，开关等和输出设备可以是电加热器，阀门，继电器等。I / O模块有助于与微处理器接口输入和输出设备。PLC的输入模块在下面的图中解释。
PLC的输入模块执行四个主要功能。
- 输入模块接口接收来自220 V AC的过程设备的信号
- 将输入信号转换为可由PLC使用的5 V DC
- 隔离器块用于隔离/防止PLC正在发生波动
- 之后将信号发送到输出端I.E PLC
输入模块中有两个主要部分即“电源部分和逻辑部分”。两个部分彼此电隔离。最初按下按钮关闭。因此，通过电阻器R1和R2向桥接电路给出220V AC电源。
一种桥式整流器（比如一个二极管桥式整流器）用于将AC信号转换为DC和齐纳二极管用于提供低位电压供应给LED。当来自LED的光落在PhotoLro ansistor，它在传导区域工作。最后，给予处理器5V直流电源。
PLC的输出模块与输入模块类似，但在反向过程中。它接口输出负载和处理器。因此，第一部分将是逻辑会话，接下来的电源部分会出现。输出模块的工作如下图所示
因此，当从处理器产生程序逻辑高信号时，LED将开启并允许光落在光电晶体管上。当晶体管进入导电区域时，它会对栅极产生脉冲三条第三圈子。隔离器块用于隔离逻辑部分和控制部分。
通信接口模块
要在CPU和通信网络之间传输信息，使用智能I / O模块。这些通信模块有助于与放置在远程位置的其他PLC和计算机连接。
PLC的类型
两种主要类型的PLC是固定/小型PLC和模块化PLC。
紧凑型PLC
在单一的情况下，会有许多模块。它具有固定数量的I / O模块和外部I / O卡。因此，它没有扩展模块的功能。每个输入和输出都将由制造商决定。
模块化PLC
这种类型的PLC允许通过“模块”扩展，因此称为模块化PLC。可以增加I / O组件。更容易使用，因为每个组件彼此独立。
PLC分为三种类型，基于输出即继电器输出，晶体管输出和TRIAC输出PLC。继电器输出类型最适合AC和DC输出设备。晶体管输出类型PLC使用开关操作并在微处理器内使用。
根据物理尺寸，PLC分为迷你，微观和纳米PLC。
PLC的一些制造商包括：
PLC应用程序
PLC有各种应用和用途，包括：
- 过程自动化植物（例如采矿，油气）
- 玻璃工业
- 造纸业
- 水泥制造
- 在锅炉 - 热电厂
PLC编程
使用PLC时，重要的是根据您的特定用例设计和实施概念。为此，我们首先需要更多地了解PLC编程的细节。
PLC程序由一组文本或图形表单组成，它表示控制PLC在控制过程的过程中的逻辑。PLC编程语言有两个主要分类，其进一步分为许多子分类类型。
- 文本语言
- 说明书
- 结构化文本
- 图形形式
- 梯形图（LD）（即梯形逻辑）
- 功能框图（FBD）
- 顺序功能图表（SFC）
虽然所有这些PLC编程语言都可用于编程PLC，但是图形语言（如梯形逻辑）通常优先于文本语言（如结构化文本编程）。
梯子逻辑
梯子逻辑是最简单的PLC编程形式。它也被称为“继电器逻辑”。中继控制系统中使用的继电器触点是使用梯形逻辑表示的。
下图显示了梯形图的简单示例。
在上述示例中，两个按钮用于控制相同的灯负载。当任何一个开关关闭时，灯将发光。
两个水平线称为梯级，两个垂直线称为轨道。每次梯度都形成正导轨（P）和负轨（N）之间的电连接。这允许这一点当前在输入和输出设备之间流动。
功能框图
功能框图（FBD）是一种简单且图形的PLC中多个功能的方法。PLCOPEN在标准IEC 61131-3中使用了FBD。功能块是程序指令单元，当执行时，产生一个或多个输出值。
它由如下所示的块表示。它表示为矩形块，其中输入输入左侧和输出线左右。它给出了输入和输出状态之间的关系
使用FBD的优点是可以在功能块上使用任何数量的输入和输出。使用多个输入和输出时，可以将一个功能块的输出连接到另一个功能块。楼A.功能框图。
下图显示了FBD编程中使用的各种功能块。
下图显示了西门子符号中的梯形图及其功能块等效。
结构化文本编程
结构化文本是一种文本编程语言，它利用语句来确定要执行的内容。它遵循更传统的编程协议，但不区分大小写。一系列陈述（逻辑）由使用多个运算符表示分配和关系。结构文本运算符在图像中列出。
PLC编程示例
如果泵运行并且压力令人满意，或者如果灯测试开关关闭，则需要打开信号灯。在本申请中，如果应该有来自两个泵的灯输入输出，则需要压力传感器。因此，和逻辑门使用。
或逻辑用于测试输入条件，无论是否有来自AND系统的信号如何，都需要在灯的输出。通过使用梯形图中的结束或RET指令，我们可以告诉PLC已到达程序的结尾。功能框图和梯形图如下图所示。
作为另一个例子，考虑当泵运行并且操作升力开关时要操作以升降负荷的阀门或者操作指示载荷尚未提升并且处于其提升通道的底部的开关。
或逻辑用于两个开关，AND逻辑与两个开关和泵一起使用。仅当泵接通并且操作两个开关时，阀门才会运行。
考虑一款饮料机，允许选择茶或咖啡，牛奶或不含牛奶，糖或不含糖，并将在插入硬币上提供所需的热饮。从下面的图中，可以看出，使用第一或逻辑门选择茶或咖啡。
第一AND门当选择任一茶或咖啡和硬币插入到机器给出输出。从该和门的输出给出到第二和门。第二个和栅极仅在热水与茶结合时运行。牛奶和糖是在插入硬币后可能发生的可选添加剂。
PLC的历史
许多早期的PLC无法对逻辑的图形表示，因此它以布尔格式表示为一系列逻辑表达式（类似于布尔代数）。
随着编程终端的演变，对于要使用的梯形逻辑变得更加常见，因为它是一种用于机电控制面板的熟悉格式。存在更多现代格式，例如状态逻辑和功能框图，但它们仍然不像梯形逻辑一样流行。
这样做的可能原因是程序员更喜欢在结构化文本编程中更普及梯形逻辑的视觉吸引力。
直到1990年代中期，使用专有的编程面板或专用编程终端编程PLC，该终端通常具有代表PLC程序的各种逻辑元素的专用函数键。
一些专有的编程终端将PLC程序的元素作为图形符号显示，但是平原ASCII代码触点，线圈和线的表示是常见的。
