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浅谈PLC基本组成
信息来源:湖北泉洁二次供水工程有限公司 | 发布时间:2022-09-14 09:41:26

  PLC--其实是由单片机开发出来的一种工业标准控制器件。在上世纪70年末由美国数宇设备公司(DEC)首次研发制造并运用到美国通用汽车生产线上,PLC距今已有53年使用历史,在工业自动化上,有着无可撼动的地位。

  PLC具有极强的稳定性、抗干扰性、编程简单、维修方便、体积小、人机交互友好等特点。根据I/O点数PLC可以分为小、中、大型;根据结构形式可以分为整体式和机架式。如下图,是整体式和机架式PLC的组成图。

整体式PLC组成示意图

机架式PLC组成示意图

  PLC主要由中央处理单元(CPU)、存储器、I/O接口、电源和其它可选组件组成。各组成单元特点如下:

  一、中央处理单元

  是PLC的主要组成部分,是系统的控制中枢。主要功能是接收并存储从编程软件上写入的程序和数据;检查电源并诊断用户程序的语法错误;扫描采集现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中。

  二、存储器

  PLC的存储器主要用于系统程序、用户程序、工作数据的存储。可以分为三种,系统程序存储器、用户程序存储器、工作数据存储器。系统程序存储器是只读存储器(ROM)。用户程序存储器是可读写存储器(RAM),一般需要后备电池进行掉电保护;现在比较先进的PLC采用的是快闪存储器,可以随时读写用户程序存储器,可以不需要后备电池进行掉电保护。工作数据存储器中开辟有元件映像寄存器和数据表,其中元件映像寄存器用来存储开关量的输入/输出状态以及定时器、计数器、辅助继电器的ON/OFF状态,数据表用来存放用户程序执行时的某些可变参数值以及A/D转换得到的数字量和数字运行的到的结果。

  三、I/O接口

  输入/输出电路有共点式、分组式和隔离式,其中就只有一个COM口的叫共点式,将输入/输出端子分为若干组的叫分组式,各输入/输出端子都有独立的电源叫隔离式。

PLC外部接线图

  1.输入接口:输入接口电路主要是把外部的开关量或模拟量转换成CPU能处理的标准信号。输入电路有光电耦合器组成的隔离电路,实现电气隔离,提高输入接口的稳定性。

PLC直流、交流输入电路图

  2.输出接口:输出接口电路是将CUP输出的弱点控制信号转换成工业现场需要的强电信号。

  PLC的开关量输出有晶体管输出、双向晶闸管输出和继电器输出,其特点,如下表、图所示。

开关量输出分类

开关量各类型输出电路图

  模拟量输出有电压型和电流型,常用规格有0-5V和4-20MA。其特点如下表所示。

模拟量输出分类

  3.PNP和NPN的区别:(如下图所示)

  PNP型(源型),一般常见于德系品牌。最典型的就是西门子PLC 。源型PLC就是电流从公共端流出。

  NPN型(漏型):一般常见于日系品牌。如日本的OMRON。漏型PLC就是电流从公共端流入。

PNP和NPN电路原理图

  4.电源模块

  电源模块是将交流电转换成PLC内部所需的直流电。目前,大部分PLC采用可靠性较高、性能稳定的开关式稳压电源供电。开关式稳压电源的输入电压范围宽、体积小、效率高、重量轻、抗干扰性能好。

  随着现在国内人工价格的不断上涨,科技技术的不断升级进步,自动化设备也越来越普及。自动化已经不在是大企业才用的起的东西,现在各种多元化、小型化的自动设备已经进入到普通小企业甚至家庭作坊了。因此,我们也要与时俱进,多了解一些关于PLC的相关知识。

  (通讯员:邓永柱)

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