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零基础PLC怎么入门?PLC的定义和基础有哪些?

77 2021-09-14 15:16:04

学习笔记

  PLC学习新手入门具有一定的难度,所以在开始系统的学习之前可以先对PLC的概念进行了解,这样可以让自己在学习时能够事半功倍。所以接下来厚学网小编就为大家详细介绍一下零基础PLC怎么入门以及PLC的定义和基础有哪些。

  零基础PLC怎么入门?

  PLC自学线路的,由于条件的限制,你可能不像在厂子里面能见到各种各样的电气元件和机械装置,你所能学到只限于理论和简单的控制,不过现在网上也能够到PLC的学习套件如下图,有触摸屏、电磁阀、气缸、磁性开关、温度传感器、丝杆滑台,伺服电机、伺服驱动器、编码器、变频器、三相电机、开关电源、温度变送器、步进驱动器、步进电机、接触器、指示灯、按钮开关等。这些都是PLC的一些外围设备,基本上包括了学习PLC的所有东西,你只要把这些东西都弄明白,就OK了,月薪1万应该没问题。

  路线,PLC的学习有很大一部分是外围电路的学习,从上面东西的分类看,有开关量、有模拟量、用通讯控制的,比如接触器、按钮开关、电磁阀输出开关量的输出输出,温度传感器变送器、流量阀、重量变送器、变频器输出模拟量的输入输出,步进、伺服、编码器输出高速脉冲输入输出,触摸屏、、变频器、伺服、PLC之间进行的通讯控制等。还有就是明白强电、弱电的概念、哪些是主电路,哪些是控制电路,直流电、交流电等,需要你了解一些电工基础。

  PLC本身编程很简单,后面学习结合以上的元器件进行,刚学习PLC的同学采用梯形图编程,原因呢就是简单好理解,先学习编程软件的操作,包括程序的下载、上传、在线监控、模拟等,多监控理解PLC扫描的工作原理。先从简单的三相电机正反转控制、延迟启动停止,经典的自锁、互锁程序,熟悉掌握编程软件中输出Y、输入X、中辅助继电器M、定时器T等。把这些简答的逻辑开关掌握好后,可以尝试模拟量的控制,这时候光靠PLC基本单元是不行的了,还需要添加AD\DA模块,常见的就是变频器频率的调节,模拟量信号一般是直流的,有0-20v的,0-20ma的,学会模拟量和数字量的转换,温度传感器的温度数据的采集,这时候需要掌握一些简单的四则运算以及浮点运算,数据传送指令等数据处理。

  后面就是伺服、步进电机的学习,这时候你要掌握的就是一些高速的输入输出,高速的概念指的是不再受PLC周期扫描的影响,编码器的高速输入,能够采集到高速脉冲计数,转换成位移信号或者电机转速的计算,学习一些定位指令,脉冲输出去控制步进、伺服电机,明白中断的概念。

  最后,要学习的就是通信,包括PLC与触摸屏、变频器、伺服驱动器,PLC与PLC之间的通信,常用的就是MODBUS通信,RS485、422、232等接口了解。一个完整的工控项目、还需要懂得上位机界面的设计,比如触摸屏程序,要求操作简单、功能齐全、界面工整。


  PLC的定义和基础有哪些?

  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。可编程控制器及其有关外部设备,都按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。”

  为了避免与个人计算机PC(Personal Computer)相混淆,所以改为PLC(Programmable Logic Controller)即可编程逻辑控制器,但从功能上讲,现在的PLC早已不是原来意义上的“PLC”了。

  总之,可编程控制器是一台计算机,它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入、输出接口,并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用,在实际应用时,其硬件需根据实际需要进行选用配置,其软件需根据控制要求进行设计编制。

  2.PLC特点

  (1)可靠性高,抗干扰能力强

  工业生产一般对控制设备要求很高,应具有很强的抗干扰能力和高的可靠性,能在恶劣的环境中可靠地工作,平均故障间隔时间长,故障修复时间短。这是PLC控制优于微机控制的一大特点。例如日本的三菱公司F1、F2系列平均故障间隔时间长达30万h,而A系列的可靠性比F1、F2系列更高。

  PLC控制系统的故障通常有两种:一种是偶发性故障,即由于恶劣环境(电磁干扰、超高温、过电压、欠电压)引起的,这类故障只要不引起系统部件的损坏,一旦环境条件恢复正常,系统本应随之恢复正常,但因PLC受外界影响后,内部存储的信息被破坏,必须从初始状态重新起动。另一类是性故障,是由于元器件不可恢复的损坏引起的。

  在PLC设计中,可以从硬件和软件两方面采取措施,防止以上故障的发生,以提高其可靠性。主要措施有:

  ①硬件措施有:

  屏蔽:对电源变压器、CPU编程器等主要部件,采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽,以防外界干扰。

  滤波:对供电系统及输入/输出线路采用多种形式的滤波,如LC式π型滤波网络,以高频干扰和削弱各种模块之间的相互影响。

  电源的调整与保护:对微处理器这个核心部件所需的+5V电源,采用多级滤波,并用集成电压调整器进行调整,以适应交流电网的波动和过电压、欠电压影响。

  隔离:在微处理器与输入/输出电路之间,采用光电隔离,有效地隔离输入/输出间电的联系,减少故障和误动作的可能。

  联锁:所有输出模块都受开门信号控制,而这个信号只在规定的各种条件都满足时才有效,这样就有效地防止了产生不正常输出的可能性。

  采用模块式结构:这种结构有助于故障情况下短时修复。

  设置环境检测和诊断电路:这种分电路与软件配合,可以实现灵活保护与故障指示等功能。

  ②软件措施有:

  故障检测:软件定期地检测外界环境,对诸如掉电、强干扰信号等情况能及时进行处理。

  信息保护和恢复:对偶发性故障只要故障条件出现时,不破坏PLC内部的信息,一旦故障条件消失,就可恢复正常,继续原来的工作。

  设置了警戒时钟WDT:如果程序每循环执行时间超过了WDT规定时间,预示了程序进入死循环,立即报警。

  加强对程序的检查和检验:一旦程序有错,立即报警并停止执行。

  对程序及动态数据进行电池后备:停电后,利用后备电池供电,有关状态及信息就不会因此而丢失。

  这样,PLC的可靠性、抗干扰能力大大提高。例如美国通用电气公司制成的PC控制模块平均无故障率可达1千万小时之多,组成系统后的平均无故障率可达4至5千万小时。

  (2)编程简单,使用方便

  这是PLC优于微机的另一个特点。目前大多数PLC采用继电控制形式的“梯形图编程方式”,即有传统控制线路的清晰直观,又适合电气技术人员的读图习惯和微机应用水平,易于接受,与常用的汇编语言相比,更受欢迎。

  这了进一步简化编程,当今的PLC还针对具体问题设计了诸如步进梯形指令、功能指令等。PLC是为车间操作人员而设计的,一般只要很短时间的训练即能学会使用。而微电脑控制系统则要求具有一定知识的人员操作。当然,PLC的功能开发,需要有软件的帮助。

  (3)控制程序可变,具有很好的柔性

  在生产工艺流程改变或生产线设备更新的情况下,不必改变PLC的硬设备,只要改变程序就可以满足要求。所以PLC取代继电器控制,而且具有继电器所不具备的无可比拟的优点。因此PLC除应用于单机控制外,在柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS),以至工厂自动化(FA)中也被大量采用。

  (4)功能完善

  现代PLC具有数字和模拟量输入输出、逻辑和算术运算、定时、计数、顺序控制、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录和显示功能,使用设备水平大提高。

  (5)扩充方便,组合灵活

  PLC产品具有各种扩充单元,可以方便地适应不同工业控制需要的不同输入输出点及不同输入输出方式的系统。

  (6)减少了控制系统设计及施工的工作量

  由于PLC采用软件编程来达到控制功能,而不同于继电器控制采用接线来达到控制功能,同时PLC又能率先进行模拟调试,并且操作化功能和监视化功能很强,这些都减少了许多的工作量。

  (7)体积小、重量轻,是“机电一体化”特有的产品

  一台收录机大小的PLC具有相当于1.8m高的继电器控制柜的功能,一般节电50%以上。

  由于PLC是工业控制的专用计算机,其结构紧密、坚固、体积小巧,并由于具备很强的抗干扰能力,使之易于装入机械设备内部,因而成为实现“机电一体化”较理想的控制设备。

  由于PLC具备了以上特点,它把微计算机技术与继电器控制技术很好地融合在一起,新发展的PLC产品,还把直接数字控制(DDC)技术加进去,并具有监控计算机联网的功能。因而它的应用几乎覆盖了所有的工业企业,既能改造传统机械产品成为机电一体化的新一代产品,又适用于生产过程控制,实现工业生产的优质、高产、节能与降低成本。

  总之,PLC技术代表了当前电气控制的世界先进水平,PLC与数控技术和工业机器人已成为机械工业自动化的三大支柱


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