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滿(mǎn)足PLC的使用環(huán)境要求,這一點(diǎn)可以參考各類(lèi)產(chǎn)品的使用手冊(cè)。但無(wú)論什么PLC,不都能裝設(shè)在下列場(chǎng)所:含有腐蝕性氣體之場(chǎng)所,陽(yáng)光直接照射到的地方,溫度上下值在短時(shí)間內(nèi)變化急遽的地方,油、水、化學(xué)物質(zhì)容易侵入的地方,有大量灰塵的地方,振動(dòng)大且會(huì)造成安裝件移位的地方。
這些器件在PLC模塊中占據(jù)高達(dá)85%的電路板空間。而這些器件不像數(shù)字芯片那樣具備大規(guī)模集成,所以需要更高集成度來(lái)節(jié)省PCB空間。速度要求快的系統(tǒng),就應(yīng)該的計(jì)算響應(yīng)時(shí)間,細(xì)心編排程序,合理安排指令的順序,以盡可能減少掃描周期造成的響應(yīng)延時(shí)等不良影響。PLC與繼電接觸器控制的重要區(qū)別之一就是工作方式不同。繼電接觸器控制是按“并行”方式工作的,也就是說(shuō)是按同時(shí)執(zhí)行的方式工作的,只要形成電流通路,就可能有幾個(gè)繼電器同時(shí)動(dòng)作。而PLC是以反復(fù)掃描的式工作的。它是循環(huán)地連續(xù)逐條執(zhí)行程序,任一時(shí)刻它只能執(zhí)行一條指令,這就是說(shuō)PLC是以“串行”方式工作的。這種串行工作方式可以避免繼電接觸器控制的觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)和時(shí)序失配問(wèn)。
便于閱讀。輸出連接:輸出端接線(xiàn)分為獨(dú)立輸出和公共輸出。在不同組中,可采用不同類(lèi)型和電壓等級(jí)的輸出電壓,但在同一組中的輸出只能用同一類(lèi)型、同一電壓等級(jí)的電源。由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上,并且連接至端子端子通常指由銅材等沖制而成的連接器接觸件。端子是連接電氣線(xiàn)路的常用元件,主要在器件與組件、組件與機(jī)柜、系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間起電連接和信號(hào)傳遞的作用,并且盡量保持系統(tǒng)與系統(tǒng)之間不發(fā)生信號(hào)失真和能量損失的變化.板,若將連接輸出元件的負(fù)載短路,將燒毀印制電路板。采用繼電器輸出時(shí),所承受的電感性負(fù)載的大小,會(huì)影響到繼電器的使用壽命,因此,使用電感性負(fù)載時(shí)應(yīng)合理選擇,或加隔離繼電器。PLC的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生干。
為了濾除信號(hào)的噪聲和便于PLC內(nèi)部對(duì)信號(hào)的處理,這些模塊上都帶有濾波、電平轉(zhuǎn)換、信號(hào)鎖存電路。數(shù)字量輸入模塊帶有廣電耦合電路,其目的是把PLC與外部電路隔離起來(lái),以提高PLC的抗干擾能力。數(shù)字兩輸出有繼電器輸出、晶體管輸出和可控硅輸出三種方式。模擬量輸入/輸出模塊主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換,即A/D或D/A轉(zhuǎn)換。由于工業(yè)控制系統(tǒng)中有傳感器或執(zhí)行機(jī)構(gòu)有一些信號(hào)是連續(xù)變化的模擬量,因此這些模擬量必須通過(guò)模擬量輸入/輸出模塊與PLC的中央處理器連接。模擬量輸入模塊A/D轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)字量,經(jīng)光電耦合器和輸出鎖存器宇PLC的1/0總線(xiàn)掛接?,F(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)量程的模擬電壓主要是0—5伏和0—10伏兩。
當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí),用戶(hù)程序中有眾多的操作需要去執(zhí)行,但是CPU是不能同時(shí)去執(zhí)行多個(gè)操作的,它只能按分時(shí)操作原理,每一時(shí)刻執(zhí)行一個(gè)操作。但由于CPU運(yùn)算處理速度很高,使得外部出現(xiàn)的結(jié)果從宏觀來(lái)看似乎是同時(shí)完成的。這種分時(shí)操作的過(guò)程,稱(chēng)為CPU對(duì)程序的掃描(CPU處理執(zhí)行每條指令的平均時(shí)間:小型PLC如OMRON-P系列為10μs、中型PLC如FANUC-PLC-B為7μs)。
行程開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)以及傳感輸出的開(kāi)關(guān)量或模擬量(壓力、流量、溫度、電壓、電流)等,都要通過(guò)輸入模塊送到PLC。由于這些信號(hào)電平各式各樣,而可編程控制器CPU所處理的信息只能是標(biāo)準(zhǔn)電平,所以輸入模塊還需將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成PLC能夠接受和處理的數(shù)字信號(hào)。輸入模塊的作用是接收中央處理器處理過(guò)的數(shù)字信號(hào),并把它轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行部件所能接收的控制信號(hào),以驅(qū)動(dòng)如電磁閥、燈光顯示、電機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)??删幊炭刂破饔卸喾N輸入/輸出模塊其類(lèi)型有數(shù)字量輸入/輸出模塊和模擬量輸入/輸出模塊。這些模塊分直流和交流、電壓和電流類(lèi)型,每種類(lèi)型又有不同的參數(shù)等級(jí),主要有數(shù)字量輸入/輸出模塊和模擬量輸入輸出/模塊,部件上都設(shè)有接線(xiàn)端子。
3)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器PLC運(yùn)行過(guò)程中需生成或調(diào)用中間結(jié)果數(shù)據(jù)(如輸入/輸出元件的狀態(tài)數(shù)據(jù)、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的預(yù)置值和當(dāng)前值等)和組態(tài)數(shù)據(jù)(如輸入輸出組態(tài)、設(shè)置輸入濾波、脈沖捕捉、輸出表配置、定義存儲(chǔ)區(qū)保持范圍、模擬電位器設(shè)置、高速計(jì)數(shù)器配置、高速脈沖輸出配置、通信組態(tài)等),這類(lèi)數(shù)據(jù)存放在工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中,由于工作數(shù)據(jù)與組態(tài)數(shù)據(jù)不斷變化,且不需要長(zhǎng)期保存,所以采用隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM。RAM是一種高密度、低功耗的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,可用鋰電池作為備用電源,一旦斷電就可通過(guò)鋰電池供電,保持RAM中的內(nèi)容。3.接口輸入輸出接口是PLC與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制或檢測(cè)元件和執(zhí)行元件連接的接口電路。PLC的輸入接口有直流輸入、交流輸入、交直流輸入等類(lèi)。
此外,PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能,出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中,應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣,整個(gè)系統(tǒng)的可靠性*。2配套齊全,功能完善,適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天,已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品,可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外,PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力,可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn),使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展,使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。3易學(xué)易用,深受工程技術(shù)人員歡迎PLC是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)。
另外還有:0—somV、0—IV、—5—+SV、—10—+10V,0—10mA等。模擬量輸入模塊接收標(biāo)準(zhǔn)量程的模擬電壓或電流猴,把它轉(zhuǎn)換成8未、10未或12位的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào),送給中央處理器進(jìn)行處理。模擬量輸出模塊將中央處理器的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)量程的電壓或電流輸出信號(hào),提供給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。寄存器暫存邏輯操作的中間結(jié)果,堆棧寄存器有9位(如圖1所示),按*后出、后進(jìn)先出的原理工作。當(dāng)前操作結(jié)果壓入時(shí)。堆棧各原狀態(tài)全部左移一位;相反地取出操作結(jié)果時(shí)堆棧全部右移一位,后壓入的信號(hào)首先恢復(fù)讀出。高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路集成電路是采用半導(dǎo)體制作工藝,在一塊較小的單晶硅片上制作上許多晶體管及電阻器、電容器等元器。
運(yùn)動(dòng)控制器就是控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方式的控制器:比如電動(dòng)機(jī)在由行程開(kāi)關(guān)控制交流接觸器而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)物體向上運(yùn)行達(dá)到位置后又向下運(yùn)行,或者用時(shí)間繼電器控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)一會(huì)停一會(huì)再轉(zhuǎn)一會(huì)再停。運(yùn)動(dòng)控制在機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床的領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用要比在機(jī)器中的應(yīng)用更復(fù)雜,因?yàn)楹笳哌\(yùn)動(dòng)形式更簡(jiǎn)單,通常被稱(chēng)為通用運(yùn)動(dòng)控制(GMC)。
接線(xiàn)端子排插入后,其上下螺絲必須旋緊。由于現(xiàn)場(chǎng)的變壓器、電機(jī)等影響,多少會(huì)有振動(dòng),如果這些螺絲釘松動(dòng)了,PLC是專(zhuān)為工業(yè)自動(dòng)控制而開(kāi)發(fā)的裝置,通常PLC采用面向控制過(guò)程,面向問(wèn)題的“自然語(yǔ)言”編程。不同廠家的產(chǎn)品采用的編程語(yǔ)言不同,這些編程語(yǔ)言有梯形圖、語(yǔ)句表、控制系統(tǒng)流程圖等。為了增強(qiáng)PLC的各種運(yùn)算功能,有的PLC還配有BASIC語(yǔ)言,并正在探索用其他高級(jí)語(yǔ)言來(lái)編程。日本的FANUC公司、立石公司、三菱公司、富士公司等所生產(chǎn)的PLC產(chǎn)品,都采用梯形圖編程。在用編程器向PLC輸入程序時(shí),一般簡(jiǎn)易編程器都采用編碼表輸入,大型編程器也可用梯形圖直接輸入。在眾多的PLC產(chǎn)品中,由于制造廠家不同,其指令系統(tǒng)的表示方法和語(yǔ)句表中的助記符也不盡相。
因此要采取措施加以控制,如直流輸出的續(xù)流管保護(hù),交流輸出的阻容吸收電路,晶體管晶體管是由三層雜質(zhì)半導(dǎo)體構(gòu)成的器件,有三個(gè)電極,所以又稱(chēng)為半導(dǎo)體三極管,晶體三極管等,可以用于檢波、整流、放大、開(kāi)關(guān)、穩(wěn)壓、信號(hào)調(diào)制和許多其它功能。晶閘管(Thyristor)是晶體閘流管的簡(jiǎn)稱(chēng),又可稱(chēng)做可控硅整流器,中央處理器(CPU)由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成并集成在一個(gè)芯片內(nèi)。CPU通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)總線(xiàn)、地址總線(xiàn)、控制總線(xiàn)和電源總線(xiàn)與存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、編程器和電源相連接。小型PLC的CPU采用8位或16位微處理器或單片機(jī),如M68000等,這類(lèi)芯片價(jià)格很低;中型PLC的CPU采用16位或32位微處理器或單片機(jī)。
在裝上電源供應(yīng)模塊前,必須同時(shí)注意電源線(xiàn)上的接地端有無(wú)與金屬機(jī)殼連結(jié),若無(wú)則須接上。接地不好的話(huà),會(huì)導(dǎo)致一系列的問(wèn)題,靜電、浪涌、外干擾,等等。由于不接地,往往PLC也能夠工作,因此,不少經(jīng)驗(yàn)不足的工程師就誤以為接地不那么重要了。這就像登山的時(shí)候,沒(méi)有系上保護(hù)纜繩一樣,雖然你正常前進(jìn)的時(shí)候,保護(hù)纜繩沒(méi)有任何作用,但一旦你失足的時(shí)候,沒(méi)有那根繩子,你的生命就完結(jié)了。PLC的接地,就相當(dāng)于給PLC系上保護(hù)纜繩。在I/O模塊安裝時(shí),須注意如下事項(xiàng):I/O模塊插入機(jī)架上的槽位前,要先確認(rèn)模塊是否為自己所預(yù)先設(shè)計(jì)的模塊;I/O模塊在插入機(jī)架上的導(dǎo)槽時(shí),務(wù)必插到底,以確保各接觸點(diǎn)是緊密結(jié)合的;模塊固定螺絲務(wù)必鎖。
掃描周期是PLC的重要指標(biāo)之一,在不考慮第二個(gè)因素(與編程器等通信)時(shí),掃描周期T為:T=(讀入一點(diǎn)時(shí)間×輸入點(diǎn)數(shù))+(運(yùn)算速度×程序步數(shù))+(輸出一點(diǎn)時(shí)間×輸出點(diǎn)數(shù))十故障診斷時(shí)間顯然掃描時(shí)間主要取決于程序的長(zhǎng)短,一般每秒鐘可掃描數(shù)十次以上,這對(duì)于工業(yè)設(shè)備通常沒(méi)有什么影響。但對(duì)控制時(shí)間要求較嚴(yán)格,響應(yīng)在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境下,制造工藝的細(xì)小改進(jìn)可產(chǎn)生的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。這種觀念正在驅(qū)使工廠車(chē)間發(fā)生根本性的轉(zhuǎn)變。制造商正在部署的傳感器技術(shù),采用新的控制架構(gòu),并開(kāi)始挖掘“大數(shù)據(jù)”和數(shù)據(jù)分析的潛力。用于跟蹤環(huán)境和過(guò)程監(jiān)測(cè)變量的傳感器數(shù)量不斷增長(zhǎng),工廠通過(guò)將PLC靠近控制過(guò)程,尋求減少瓶頸以及縮短環(huán)路的機(jī)。
它接口容易,編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近,為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)。4系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作量小,維護(hù)方便,容易改造(1)設(shè)計(jì)與維護(hù)PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線(xiàn)邏輯,大大減少了控制設(shè)備外部的接線(xiàn),使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短,同時(shí)日常維護(hù)也變得容易起來(lái),更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序而改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。(2)安裝與布線(xiàn)動(dòng)力線(xiàn)、控制線(xiàn)以及PLC的電源線(xiàn)電源線(xiàn)是用作電氣組件或設(shè)備與電源的連接線(xiàn),通常來(lái)說(shuō)指電線(xiàn)與其一端連接的插頭或尾插的集合體,是電器產(chǎn)品的基本零部件之。
但原理是相同的。在本書(shū)中我們以FANUC-PMC-L為例,對(duì)適用于數(shù)控機(jī)床控制的PLC指令作一介紹。在FANUC系列的PLC中,規(guī)格型號(hào)不同時(shí),只是功能指令的數(shù)目有所不同,如北京機(jī)床研究所與FANUC公司合作開(kāi)發(fā)的FANUC-BESKPLC-B功能指令23條,除此以外,指令系統(tǒng)是一樣的。在FANUC-PMC-L中有兩種指令:基本指令和功能指令。當(dāng)設(shè)計(jì)順序程序時(shí),使用多的是基本指令,基本指令共12條。功能指令便于機(jī)床特殊運(yùn)行控制的編程,功能指令有35條。在基本指令和功能指令執(zhí)行中,用一個(gè)堆棧輸入/輸出模塊是可編程控制器PLC與工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程連接的借口?,F(xiàn)場(chǎng)的輸入信號(hào),如按鈕開(kāi)。
西門(mén)子也在峰會(huì)上*在市場(chǎng)展示了其基于網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程控制系統(tǒng)——Simatic PCS neo。作為過(guò)程行業(yè)**基于網(wǎng)頁(yè)方式接入的控制系統(tǒng),Simatic PCS neo為過(guò)程行業(yè)的數(shù)字化樹(shù)立了新的*。Simatic PCS neo 是西門(mén)子一款全新的系統(tǒng)軟件,支持用戶(hù)在工程和運(yùn)營(yíng)領(lǐng)域開(kāi)展基于網(wǎng)絡(luò)的合作。通過(guò)使用的網(wǎng)絡(luò)連接,用戶(hù)可以通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)頁(yè)隨時(shí)隨地訪(fǎng)問(wèn)所有信息。基于清晰的職責(zé)和授權(quán)管理,該系統(tǒng)可以支持任意數(shù)量的用戶(hù)基于網(wǎng)絡(luò)并行開(kāi)展工作,而無(wú)需在本地安裝軟件。此外,用戶(hù)只需點(diǎn)擊幾下鼠標(biāo)即可訪(fǎng)問(wèn)各個(gè)應(yīng)用程序,并可以方便、實(shí)時(shí)地在工程組態(tài)、監(jiān)視與控制視圖之間切換。
可用作圖形編程器,進(jìn)行用戶(hù)程序的編輯、修改,并通過(guò)個(gè)人計(jì)算機(jī)和PLC之間的通信接口實(shí)現(xiàn)用戶(hù)程序的雙向傳送、監(jiān)控PLC運(yùn)行狀態(tài)等。以前被簡(jiǎn)稱(chēng)為可控硅;1957年美國(guó)通用電器公司開(kāi)發(fā)出上款晶閘管產(chǎn)品,并于1958年將其商業(yè)化;晶閘管是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),它有三個(gè)極:陽(yáng)極,陰極和門(mén)極;晶閘管具有硅整流器件的特性,每次掃描用戶(hù)程序之前,都先執(zhí)行故障自診斷程序。自診斷內(nèi)容為I/O部分、存儲(chǔ)器、CPU等,發(fā)現(xiàn)異常停機(jī)顯示出錯(cuò)。若自診斷正常,繼續(xù)向下掃描。2)PLC檢查是否有與編程器和計(jì)算機(jī)的通信請(qǐng)求,若有則進(jìn)行相應(yīng)處理,如接收由編程器送來(lái)的程序、命令和各種數(shù)據(jù),并把要顯示的狀態(tài)、數(shù)據(jù)、出錯(cuò)信息等發(fā)送給編程器進(jìn)行顯。
電源線(xiàn)分為電線(xiàn)和插頭兩部分。和I/O線(xiàn)應(yīng)分別配線(xiàn),隔離變壓器與PLC和I/O之間應(yīng)采用雙絞線(xiàn)連接。將PLC的I/O線(xiàn)和大功率線(xiàn)分開(kāi)走線(xiàn),如必須在同一線(xiàn)槽內(nèi),分開(kāi)捆扎交流線(xiàn)、直流線(xiàn),若條件允許,分槽走線(xiàn),這不僅能使其有盡可能大的空間距離,并能將干擾降到限度。PLC應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源如電焊機(jī)、大功率硅整流裝置和大型動(dòng)力設(shè)備,不能與高壓電器安裝在同一個(gè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)。在柜內(nèi)PLC應(yīng)遠(yuǎn)離動(dòng)力線(xiàn)(二者之間距離應(yīng)大于200mm)。與PLC裝在同一個(gè)柜子內(nèi)的電感性負(fù)載,如功率較大的繼電器、接觸器的線(xiàn)圈,應(yīng)并聯(lián)RC消弧電路。PLC的輸入與輸出采用分開(kāi)走線(xiàn),開(kāi)關(guān)量與模擬量也要分開(kāi)敷設(shè)。模擬量信號(hào)的傳送應(yīng)采用屏蔽線(xiàn),屏蔽層應(yīng)一端或兩端接。
可通過(guò)I/O擴(kuò)展接口電纜與I/O擴(kuò)展單元(不帶CPU)相接進(jìn)行擴(kuò)充。PLC還常配置連接各種外圍設(shè)備的接口,可通過(guò)電纜實(shí)現(xiàn)串行通信、EPROM寫(xiě)入等功能。4.編程器編程器作用是將用戶(hù)編寫(xiě)的程序下載至PLC的用戶(hù)程序存儲(chǔ)器,并利用編程器檢查、修改和調(diào)戶(hù)程序,監(jiān)視用戶(hù)程序的執(zhí)行過(guò)程,顯示PLC狀態(tài)、內(nèi)部器件及系統(tǒng)的參數(shù)等。編程器有簡(jiǎn)易編程器和圖形編程器兩種。簡(jiǎn)易編程器體積小,攜帶方便,但只能用語(yǔ)句形式進(jìn)行聯(lián)機(jī)編程,適合小型PLC的編程及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。圖形編程器既可用語(yǔ)句形式編程,又可用梯形圖編程,同時(shí)還能進(jìn)行脫機(jī)編程。目前PLC制造廠家大都開(kāi)發(fā)了計(jì)算機(jī)輔助PLC編程支持軟件,當(dāng)個(gè)人計(jì)算機(jī)安裝了PLC編程支持軟件。
結(jié)合各類(lèi)嵌入式芯片的開(kāi)發(fā)平臺(tái)和各種輸入/輸出通道的硬件電路庫(kù),專(zhuān)為機(jī)電設(shè)備開(kāi)發(fā)客制化、具有ODM性質(zhì)的PLC。而在我國(guó)嵌入式PLC的發(fā)展空間,首先在于它十分有利于發(fā)揮我國(guó)自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展的兩大特點(diǎn):有相當(dāng)雄厚的為機(jī)電設(shè)備配套的市場(chǎng)基礎(chǔ),并擁有足夠的、性?xún)r(jià)比的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)隊(duì)伍。我們可以以的成本、較高的質(zhì)量,并按客制化的要求設(shè)計(jì)、生產(chǎn)為機(jī)電設(shè)備配套的嵌入式PLC,來(lái)代替通用PLC。同時(shí),嵌入式PLC的硬件、軟件、人機(jī)界面、通信等各方面的功能設(shè)計(jì)靈活,易于剪裁,更貼近各種檔次的機(jī)電設(shè)備的要求。嵌入式PLC基于嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ),拿來(lái)就可用。SOC芯片、嵌入式操作系統(tǒng)與符合工EC61131-3編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)的編程環(huán)境等優(yōu)。使得其在市場(chǎng)上很容易找到。FN2N有16個(gè)輸入點(diǎn)和16個(gè)輸出點(diǎn)。能在高電壓、大電流條件下工作,且其工作過(guò)程可以控制、被廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)、逆變及變頻等電子電路中。
輸出接口有晶體管輸出、晶閘管輸出和繼電器輸出等類(lèi)型。晶體管和晶閘管輸出為無(wú)觸點(diǎn)輸出型電路,晶體管輸出型用于高頻小功率負(fù)載、晶閘管輸出型用于高頻大功率負(fù)載;繼電器輸出為有觸點(diǎn)輸出型電路,用于低頻負(fù)載?,F(xiàn)場(chǎng)控制或檢測(cè)元件輸入給PLC各種控制信號(hào),如限位開(kāi)關(guān)、操作按鈕、選擇開(kāi)關(guān)以及其他一些傳感器輸出的開(kāi)關(guān)量或模擬量等,通過(guò)輸入接口電路將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成CPU能夠接收和處理的信號(hào)。輸出接口電路將CPU送出的弱電控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)需要的強(qiáng)電信號(hào)輸出,以驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。1)輸入接口輸入接口用于接收和采集兩種類(lèi)型的輸入信號(hào),一類(lèi)是由按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、繼電器觸頭等開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào);另一類(lèi)是由電位器、測(cè)速發(fā)電機(jī)和各種變換器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信。
如96系列單片機(jī)等,這類(lèi)芯片主要特點(diǎn)是集成度高、運(yùn)算速度快且可靠性高;而大型PLC則需采用高速位片式微處理器。CPU按照PLC內(nèi)系統(tǒng)程序賦予的功能指揮PLC控制系統(tǒng)完成各項(xiàng)工作任務(wù)。2.存儲(chǔ)器PLC內(nèi)的存儲(chǔ)器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)等。1)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器PLC系統(tǒng)程序決定了PLC的基本功能,該部分程序由PLC制造廠家編寫(xiě)并固化在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器中,主要有系統(tǒng)管理程序、用戶(hù)指令解釋程序和功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用等部分。系統(tǒng)管理程序主要控制PLC的運(yùn)行,使PLC按正確的次序工作;用戶(hù)指令解釋程序?qū)LC的用戶(hù)指令轉(zhuǎn)換為機(jī)器語(yǔ)言指令,傳輸?shù)紺PU內(nèi)執(zhí)行;功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用則負(fù)責(zé)調(diào)用不同的功能子程序及其管理程。
接地電阻電阻,物質(zhì)對(duì)電流的阻礙作用就叫該物質(zhì)的電阻。電阻小的物質(zhì)稱(chēng)為電導(dǎo)體,簡(jiǎn)稱(chēng)導(dǎo)體。電阻大的物質(zhì)稱(chēng)為電絕緣體,簡(jiǎn)稱(chēng)絕緣體。應(yīng)小于屏蔽層電阻的1/10。交流輸出線(xiàn)和直流輸出線(xiàn)不要用同一根電纜電纜是一種用以傳輸電能信息和實(shí)現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的線(xiàn)材產(chǎn)品。既有導(dǎo)體和絕緣層,有時(shí)還加有防止水份侵入的嚴(yán)密內(nèi)護(hù)層,或還加機(jī)械強(qiáng)度大的外護(hù)層,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,截面積較大的產(chǎn)品叫做電纜。輸出線(xiàn)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線(xiàn)和動(dòng)力線(xiàn),避免并行。(3)I/O端的接線(xiàn)輸入接線(xiàn):輸入接線(xiàn)一般不要太長(zhǎng)。但如果環(huán)境干擾較小,電壓降不大時(shí),輸入接線(xiàn)可適當(dāng)長(zhǎng)些;輸入/輸出線(xiàn)不能用同一根電纜,輸入/輸出線(xiàn)要分開(kāi);盡可能采用常開(kāi)觸點(diǎn)形式連接到輸入端,使編制的梯形圖與繼電器原理圖一。
西門(mén)子與賽多利斯斯泰帝(賽多利斯)在峰會(huì)上宣布了雙方在自動(dòng)化和模塊化領(lǐng)域的戰(zhàn)略合作落地,西門(mén)子將成為賽多利斯自動(dòng)化、數(shù)字化相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品的供應(yīng)商。西門(mén)子的軟硬件產(chǎn)品將在賽多利斯為其客戶(hù)提供的多款產(chǎn)品和生物工藝解決方案中采用,應(yīng)用于疫苗或單克隆抗體等生物藥產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。此前,西門(mén)子過(guò)程控制自動(dòng)化解決方案已經(jīng)應(yīng)用于賽多利斯的大型生物反應(yīng)器和過(guò)濾系統(tǒng)。為進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品組合,賽多利斯將引入西門(mén)子新型的模塊化可配置自動(dòng)化系統(tǒng),并擴(kuò)展運(yùn)用到賽多利斯的更多產(chǎn)品系列,包括生物反應(yīng)器BIOSTAT? STR系列、各種過(guò)濾系統(tǒng)和FlexAct?系統(tǒng)。
系統(tǒng)程序?qū)儆谛栝L(zhǎng)期保存的重要數(shù)據(jù),所以其存儲(chǔ)器采用ROM或EPROM。ROM是只讀存儲(chǔ)器,該存儲(chǔ)器只能讀出內(nèi)容,不能寫(xiě)入內(nèi)容,ROM具有非易失性,即電源斷開(kāi)后仍能保存已存儲(chǔ)的內(nèi)容。EPEROM為可電擦除只讀存儲(chǔ)器,須用紫外線(xiàn)照射芯片上的透鏡窗口才能擦除已寫(xiě)入內(nèi)容,可電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器還有E2PROM、FLASH等。2)用戶(hù)程序存儲(chǔ)器用戶(hù)程序存儲(chǔ)器用于存放用戶(hù)載入的PLC應(yīng)用程序,載入初期的用戶(hù)程序因需修改與調(diào)試,所以稱(chēng)為用戶(hù)調(diào)試程序,存放在可以隨機(jī)讀寫(xiě)操作的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM內(nèi)以方便用戶(hù)修改與調(diào)試。通過(guò)修改與調(diào)試后的程序稱(chēng)為用戶(hù)執(zhí)行程序,由于不需要再作修改與調(diào)試,所以用戶(hù)執(zhí)行程序就被固化到EPROM內(nèi)長(zhǎng)期使。
現(xiàn)場(chǎng)的輸入信號(hào)通過(guò)光電耦合后轉(zhuǎn)換為5V的TTL送入輸入數(shù)據(jù)寄存器,再經(jīng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳送給CPU。2)輸出接口輸出接口電路向被控對(duì)象的各種執(zhí)行元件輸出控制信號(hào)。常用執(zhí)行元件有接觸器、電磁閥、調(diào)節(jié)閥(模擬量)、調(diào)速裝置(模擬量)、指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置等。輸出接口電路一般由微電腦輸出接口電路和功率放大電路組成,與輸入接口電路類(lèi)似,內(nèi)部電路與輸出接口電路之間采用光電耦合器進(jìn)行抗干擾電隔離。微電腦輸出接口電路一般由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求邏輯電路集成在芯片上,CPU通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)將輸出信號(hào)送到輸出數(shù)據(jù)寄存器中,功率放大電路是為了適應(yīng)工業(yè)控制要求,將微電腦的輸出信號(hào)放大。3)其它接口若主機(jī)單元的I/O數(shù)量不夠。
現(xiàn)在,模擬和傳感器技術(shù)領(lǐng)域的正在幫助制造商充分發(fā)揮計(jì)算資源的優(yōu)勢(shì),包括工廠內(nèi)部和云端。工業(yè)4.0代表了將這種智能化與廣泛的檢測(cè)范圍、分布式控制以及可靠、無(wú)縫連接整合在一起的愿景。按照摩爾定律的穩(wěn)定發(fā)展,使得我們擁有了海量處理能力的機(jī)器。企業(yè)能夠處理TB甚至PB級(jí)數(shù)據(jù),從而強(qiáng)化決策層管理,不斷發(fā)現(xiàn)新市場(chǎng),優(yōu)化過(guò)程。對(duì)于制造商而言,的挑戰(zhàn)是收集數(shù)據(jù)并根據(jù)數(shù)據(jù)采取措施。為解決這一問(wèn)題,目前涌現(xiàn)出三大技術(shù)趨勢(shì):PLC的問(wèn)題是沒(méi)有人發(fā)現(xiàn)真正的問(wèn)題所在。根據(jù)近期的市場(chǎng)調(diào)研,大多數(shù)工程師仍然認(rèn)為數(shù)字技術(shù)提供了節(jié)省空間的機(jī)會(huì)。而數(shù)字芯片在PLC模塊中僅占據(jù)15%至20%的電路板空間。真正的問(wèn)題在于模擬和分立元件占據(jù)絕大多數(shù)的PCB空。
西門(mén)子V20變頻器6SL3210-5BB12-5UV1