1、PLC運行原理
PLC采用循環掃描的工作方式,這個掃描過程分為讀輸入、程序執行、寫輸出三個階段。整個過程進行一次所需要的時間稱為掃描周期。PLC的基本組成部分可分為兩大部分,即硬件係統和軟件係統。硬件主要有CPU、存儲器、輸入/輸出(u0)口、通信接口、編程器、電源等。軟件係統就是指管理、控製、使用PLC的程序,它有係統程序和用戶程序,係統程序側重於管理PLC的各種資源,控製各硬件的正常動作,方便廣大用戶的直接使用:用戶程序側重於使用、側重於輸入、輸出之間的控製關係。
PLC之所以采用統一輸入采樣、用戶程序執行、輸出統一刷新這種循環工作方式,主要取決於PLC的研究目的。它的目的是代替傳統的由繼電器、接觸器組成的控製係統。繼電器、接jie觸chu器qi控kong製zhi裝zhuang置zhi采cai用yong硬ying邏luo輯ji並bing行xing方fang式shi進jin行xing工gong作zuo,即ji一yi個ge繼ji電dian器qi的de線xian圈quan得de電dian或huo失shi電dian,該gai繼ji電dian器qi所suo有you的de觸chu點dian在zai繼ji電dian器qi控kong製zhi回hui路lu中zhong都dou會hui同tong時shi動dong作zuo,發fa揮hui控kong製zhi作zuo用yong。而erPLC實shi際ji上shang就jiu是shi一yi台tai計ji算suan機ji,每mei一yi時shi刻ke隻zhi能neng作zuo一yi件jian事shi,因yin此ci為wei了le模mo擬ni傳chuan統tong的de繼ji電dian器qi控kong製zhi係xi統tong的de工gong作zuo特te點dian,隻zhi能neng統tong一yi采cai樣yang同tong一yi時shi刻ke的de輸shu入ru狀zhuang態tai,然ran後hou執zhi行xing用yong戶hu程cheng序xu,進jin行xing邏luo輯ji運yun算suan,最zui後hou統tong一yi刷shua新xin輸shu出chu。這zhe樣yang的de循xun環huan掃sao描miao不bu斷duan進jin行xing,隻zhi要yao掃sao描miao周zhou期qi時shi間jian足zu夠gou短duan,則zePLC與繼電器控製裝置的處理結果就沒有什麼區別了。圖1為一個最簡單的采用PLC方式控製電路的電動機的控製電路。
圖l中,XOOOO、XOO01、X0002為PLC輸入端,YOOOO為PLC的輸出端。PLC在掃描的第一階段,統一采樣XOOOO、XOO01、X0002的輸入狀態;然後,通過執行存儲在PLC內的用戶程序,進行邏輯運算;最後,在第三階段,根據運算結果,統一刷新輸出。從圖中可以看出.PLC中輸入、輸出的邏輯關係是由存儲在PLC內的用戶程序來決定的,而傳統繼電器控製電路中,其輸入、輸出的控製功能是由實際布線來決定的。由於PLC采用軟件建立輸入、輸shu出chu信xin號hao間jian的de控kong製zhi關guan係xi,因yin此ci不bu用yong改gai變bian實shi際ji接jie線xian就jiu可ke以yi實shi現xian控kong製zhi功gong能neng的de改gai變bian。這zhe是shi它ta相xiang對dui於yu傳chuan統tong繼ji電dian器qi控kong製zhi電dian路lu的de最zui大da優you點dian和he本ben質zhi區qu別bie。根gen據juPLC電路圖我們可以把圖l中方框中軟接線的內容畫出來,得到PLC控製係統的等效電路圖,見圖2。
2、PLC的應用
mouchangyitaidaxingwuliaobaliaoshusongji,yongyugaichangwandunwuliaosanzhuangdaku,kezidongjiangsanzhuangwuliaosongrenchuansongdai,jinruchengpinbaozhuang。gaizhuangzhidianqikongzhixitongshifenfuza,xuyaobujianduandikongzhibaliaojizaizhenggekongjiansanweifangxiangshangdegezhongyundong。shaoyoubushen,weiyuguidaoshangdeshubaidunzhongdepangrandawujiuhuidadou,shenzhikenengqingfu。gaizhuangzhicaiyongchuantongdejidianqikongzhixitong,youshijigezixitongzucheng,guangshiyuanlikongzhitujiuyoujishiye,qixianlugouchengyeshifenfuza。jinnianlai,gedianqiyuanjianyijingyanzhonglaohua,cunzaixuduoguzhangyinhuan,bingqieyouyuxitongcaiyongdeshiquanjidianqikongzhixitong,xianlugouchengfuza,guzhanglvjiaogao。tebieshiyixiejinkouyuanjianzaoyitingchan,beijianlaiyuanwufabaozheng,yidanbujiansunhuai,huidaozhishengchantanhuan。weilebaozhangshebeidechangzhouqianquanyunxing,bixuduigaitaizhuangzhidianqixitongjinxinggaizao。
係統總體構成以PLC控製櫃為核心,由車內操作台、成品總控操作台和上位監控計算機(監控操作室內)組成,實現了司機室、總控室、jiankongcaozuoshisanweiyitidecaozuofangshi。jiankongcaozuoshiyongbolihesanzhuangdakuwanquangekai,caozuorenyuanyibanjiuzaijiankongcaozuoshineicaozuo,jidadigaishanlecaozuorenyuandegongzuohuanjing。caozuorenyuanzaijiankongcaozuoshineicaozuo,shixianduibaliaojihezhenggechengpinbaozhuangshusongxitongdeyaokongguanli。gaizaozhongjinduibaliaojidianqikongzhixitongneibuzuogenbenxinggaibian(完全升級)而控製功能不作變化。設PLC控製站,選用大接點輸出可編程控製器,徹底取代傳統中繼,提高其可靠性(PLC選用日本OMRON 200H係列產品),該PLC主要優點之一是具有5A接點輸出容量,不需再用中間繼電器中轉。
該PLC控製站主要由下列硬件組成:
母板:C200H-BClOl-V2,2塊,每塊帶10單元;
輸入單元:C200H-OC226,12個單元,每單元16點獨立輸入;
輸出單元:C200H-OC224,5個單元,每單元8點獨立輸出;C200H-OC225,2個單元,每單元16點獨立輸出:
存儲單元:C200H-MR831,2個;
通訊單元:C200H-LK202,1個;
編程器:C200H-PR027:
擴展電纜:C200H-LK202:
通訊:RS422。
該係統選用OMRON PLC產品。I/O輸入點數根據係統規格而定。由於RS422通訊速度快、抗幹擾能力強、布線簡單,該係統選用RS422通tong訊xun方fang式shi與yu監jian控kong站zhan通tong訊xun。設she上shang位wei監jian控kong機ji站zhan,開kai發fa成cheng智zhi能neng遙yao控kong操cao作zuo台tai,將jiang大da車che上shang操cao作zuo台tai的de全quan部bu功gong能neng複fu製zhi轉zhuan移yi到dao環huan境jing較jiao好hao的de控kong製zhi室shi內nei的de上shang位wei機ji上shang。PLC控製站就是整個PLC控製係統的核心,其用戶程序存儲在存儲單元C200H-MR831中。例如,其中有這樣一個動作的邏輯關係是這樣的:
條件邏輯運算結果=( (IROOOOO xIROOOOl)+IR00200) xIR00002xIR00003
對應的梯形圖程序如下:
改造完成後,按要求提供了完整的技術資料,資料包括程序清單、PLC梯形圖、PLC接線圖、端子接線圖、係統配置圖、操作手冊、PLX監控係統維護手冊等。至此,以PLC控製為核心控製,形成了PLC、工控機、計算機通訊及工控軟件技術結為一體的PLC控製係統。該係統通過把複雜的電氣原理圖轉化成梯形圖,從而形成PLC控製程序而完全取代了繼電器控製係統。數千根控製線、數百小型繼電器、中間繼電器、時間繼電器、信號繼電器被一條條PLC程序所替代。係統構成簡單,性能可靠,方便維護,便於操作,實現了從傳統技術到高新技術的跨越,實現了數字化、信息化。
3、結語
應用實例證明,由於采用了先進的PLC控製技術及軟件,很容易根據生產過程進行PLC程序編寫並修改PLC編(bian)程(cheng)軟(ruan)件(jian),對(dui)於(yu)複(fu)雜(za)的(de)程(cheng)序(xu)還(hai)可(ke)通(tong)過(guo)上(shang)位(wei)機(ji)進(jin)行(xing)寫(xie)入(ru)和(he)修(xiu)改(gai),傳(chuan)統(tong)繼(ji)電(dian)器(qi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)各(ge)種(zhong)故(gu)障(zhang)則(ze)可(ke)從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)解(jie)決(jue)。電(dian)氣(qi)故(gu)障(zhang)直(zhi)接(jie)顯(xian)示(shi)在(zai)屏(ping)幕(mu)上(shang),故(gu)障(zhang)對(dui)應(ying)的(de)設(she)備(bei)一(yi)目(mu)了(le)然(ran),使(shi)現(xian)場(chang)電(dian)氣(qi)維(wei)護(hu)、檢(jian)修(xiu)十(shi)分(fen)方(fang)便(bian),大(da)大(da)減(jian)輕(qing)了(le)維(wei)修(xiu)工(gong)人(ren)和(he)操(cao)作(zuo)工(gong)人(ren)的(de)勞(lao)動(dong)強(qiang)度(du),提(ti)高(gao)了(le)工(gong)作(zuo)效(xiao)率(lv)。該(gai)係(xi)統(tong)還(hai)可(ke)和(he)企(qi)業(ye)內(nei)其(qi)它(ta)局(ju)域(yu)網(wang)聯(lian)接(jie),實(shi)現(xian)整(zheng)個(ge)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)管(guan)控(kong)一(yi)體(ti)化(hua)。PLC技術將使我國工業控製裝置產生革命性變化,使得工業裝置的數字化、程序化、自動化跨人世界先進行列。
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