主頁 > 技術(shù)文章 > 工業(yè)自動化中的PLC基礎(chǔ)知識講述 2025-09-01

工業(yè)自動化中的PLC基礎(chǔ)知識講述

概述：MY-24C PLC變頻器觸摸屏綜合實驗裝置是按照職業(yè)教育的教學(xué)和實訓(xùn)要求研發(fā)的產(chǎn)品。實驗內(nèi)容包括有PLC編程方法、指令系統(tǒng)、模擬量控制、聯(lián)網(wǎng)通信等。符合大專院校機電一體化、電氣自動化、自動控制、工業(yè)自動化、應(yīng)用電子、計算機應(yīng)用及其他相關(guān)專業(yè)的《PLC可編程控制器技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用實踐》、《可編程控制器原理及其應(yīng)用》、《變頻器遠(yuǎn)離及其應(yīng)用》《觸摸屏原理及其應(yīng)用》等課程的教學(xué)要求。本文對PLC的發(fā)展、基本結(jié)構(gòu)、配置、應(yīng)用等基本知識作一簡介，以期對各位網(wǎng)友有所幫助。
在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域，PLC是一種重要的控制設(shè)備。目前，世界上有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，應(yīng)用在汽車（23%）、糧食加工（16.4%）、化學(xué)/制藥（14.6%）、金屬/礦山（11.5%）、紙漿/造紙（11.3%）等行業(yè)。為了使各位初學(xué)者更方便地了解PLC。

一、PLC的發(fā)展歷程：
在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱ProgrammableController（PC）。
個人計算機（簡稱PC）發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為ProgrammableLogicController（PLC），現(xiàn)在，仍常常將PLC簡稱PC。
PLC的定義有許多種。國際電工委員會（IEC）對PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程�？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。
PLC具有通用性強、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。PLC在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見的將來，是無法取代的。
二、PLC的構(gòu)成：
從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。
三、CPU的構(gòu)成：
CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。進(jìn)入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路。
CPU主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。
在使用者看來，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對各部分的工作機制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。運算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運算，并存儲運算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。
CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。
四、I/O模塊：
PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開關(guān)量輸入（DI），開關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。
開關(guān)量是指只有開和關(guān)（或1和0）兩種狀態(tài)的信號，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的I/O分類如下：
開關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。
模擬量：按信號類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。
按I/O點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。
五、電源模塊：
PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。
六、底板或機架：
大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個整體。
七、PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備
1、編程設(shè)備：編程器是PLC開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場控制運行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計算機（運行編程軟件）充當(dāng)編程器。
2、人機界面：最簡單的人機界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來越廣泛，由計算機（運行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機界面非常普及。
3、輸入輸出設(shè)備：用于永久性地存儲用戶數(shù)據(jù)，如EPROM、EEPROM寫入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機等。
八、PLC的通信聯(lián)網(wǎng)
依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。因此，網(wǎng)絡(luò)在自動化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來越顯著，甚至有人提出"網(wǎng)絡(luò)就是控制器"的觀點說法。
PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC之間、PLC與上位計算機以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)PLC具有RS-232接口，還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。
PLC的通信，還未實現(xiàn)互操作性，IEC規(guī)定了多種現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，PLC各廠家均有采用。
對于一個工業(yè)自動化工程(特別是中大規(guī)�？刂葡到y(tǒng))來講，選擇網(wǎng)絡(luò)非常重要的。首先，網(wǎng)絡(luò)必須是開放的，以方便不同設(shè)備的集成及未來系統(tǒng)規(guī)模的擴展；其次，針對不同網(wǎng)絡(luò)層次的傳輸性能要求，選擇網(wǎng)絡(luò)的形式，這必須在較深入地了解該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議、機制的前提下進(jìn)行；再次，綜合考慮系統(tǒng)成本、設(shè)備兼容性、現(xiàn)場環(huán)境適用性等具體問題，確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。

其他技術(shù)文章鏈接：
加強中職學(xué)生對弱電與強電認(rèn)識
好氧堆肥實驗裝置使用說明
傳感器實驗臺溫度控制儀表操作說明
太陽能光伏發(fā)電綜合實訓(xùn)系統(tǒng)使用說明
電動機技術(shù)工作原理及運行維護(hù)
電機與拖動實驗實訓(xùn)報告
光機電一體化實訓(xùn)設(shè)備實驗室介紹
機械設(shè)計實驗室
齒輪范成儀使用說明書
家用電器之電子消毒柜實驗指導(dǎo)書
臭氧氧化脫色實驗說明書
萃取精餾教學(xué)實驗指導(dǎo)書
二氧化碳PVT關(guān)系測定實驗指導(dǎo)書
空氣絕熱指數(shù)測定裝置實驗指導(dǎo)書
填料吸收實驗裝置使用指導(dǎo)書
超濾、納濾、反滲透多功能膜分離實驗裝置說明
孔口管嘴實驗儀說明書
熱電偶制作校驗儀說明書
好氧堆肥實驗裝置實驗說明書
沿程阻力系數(shù)測定裝置說明書
文丘里除塵器性能實驗指導(dǎo)書
制冷壓縮機性能測試實訓(xùn)裝置指導(dǎo)書
化工傳熱實驗裝置使用說明書
數(shù)據(jù)采集板式靜電除塵器指導(dǎo)書
《臺虎鉗》實測繪圖組合訓(xùn)練裝置
自由對流橫管管外放熱系數(shù)測試裝置使用說明書
流體力學(xué)綜合實驗裝置使用說明書
《典型零件》實測繪圖訓(xùn)練裝置
制冷制熱工作原理及實驗?zāi)康?/u>
挖掘機液壓模擬訓(xùn)練平臺操作說明
中溫法向輻射率測量儀實驗裝置的介紹及使用說明
傳感器實驗臺的特點及維護(hù)
熱電偶校驗儀使用說明
熱電阻校驗裝置使用說明
做燃料電池教具實驗要注意什么
電機及電氣技術(shù)實驗的基本要求及安全操作規(guī)程
交流及直流電源實驗操作說明
傳感器實驗臺溫度控制儀表操作說明
沖擊水浴除塵器實驗裝置使用說明
變壓器耦合推挽功率放大器實驗說明
平面磨床面板器件布局圖及電路實訓(xùn)單元故障現(xiàn)象
定時兼報警記錄儀的使用方法
淺談職高《電子線路》教學(xué)中學(xué)生能力的培養(yǎng)
試析自動化專業(yè)實驗實訓(xùn)室建設(shè)與實踐教學(xué)體系改革
淺析創(chuàng)新電工電子實訓(xùn)教學(xué)模式提高學(xué)生自主操作能力
談《維修電工》工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)
電氣自動化技術(shù)專業(yè)生產(chǎn)性實訓(xùn)模式創(chuàng)新
淺談電工學(xué)實驗在中專專業(yè)課教學(xué)中的作用
化工電氣自動化專業(yè)實訓(xùn)室建設(shè)探討
淺談液壓系統(tǒng)污染物的防與治
關(guān)于《液壓與氣動技術(shù)》課程教學(xué)探索
試析“新能源導(dǎo)論與創(chuàng)新實踐”教學(xué)體會與實踐
淺談電力局辦公自動化系統(tǒng)的開發(fā)模型
兩電極電化學(xué)CO傳感器的研制
傳感器教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)
中職實訓(xùn)基地建設(shè)的探索與實踐
基于ＰＬＣ多臺空調(diào)機組的自動控制設(shè)計
淺談析基于FMS的機電一體化教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)
電工電子實驗技能正確使用的認(rèn)識
改善機電一體化傳動管控教學(xué)改革
淺談電工電子設(shè)備中的各種“地”作用
光機電一體化設(shè)備中變頻器怎么判斷故障
中職學(xué)生實驗中對二極管電路認(rèn)識
電工電子實訓(xùn)中常見問題總結(jié)
工程機械實訓(xùn)室建設(shè)的實習(xí)報告
中職學(xué)生為什么要學(xué)電工電子嗎
在電工電子實訓(xùn)中幾種二極管的測試技巧
關(guān)于中職機電一體化專業(yè)技能體系的構(gòu)建
關(guān)于中職機電一體化專業(yè)學(xué)生技能實訓(xùn)探索
電工電子實驗中對輸入電阻和輸出電阻的認(rèn)識
中職學(xué)生如何上好機電一體化課程
淺談PLC可編程序控制器在電氣設(shè)備中作用
中職機電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試競賽規(guī)程
淺談中職機電一體化實習(xí)（實訓(xùn)）教學(xué)考核規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
淺談中職教師汽車專業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)的差異及對策
淺談煤礦自動化機電技術(shù)探索
淺談中職汽車一般常見故障的診斷方法
中職對機電一體化計算機基礎(chǔ)探索
機電一體化技能競賽促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高
淺談中職汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程實踐教學(xué)探索
對機電一體化設(shè)備安裝中幾個要點認(rèn)識
對新型傳感器提升電動機性能并降低功耗作用
講解光機電一體化具體內(nèi)容包括
淺談機電一體化技術(shù)專業(yè)如何適應(yīng)應(yīng)用性本科教育
探索中職學(xué)校汽車修理專業(yè)如何適實踐作業(yè)
讓高職學(xué)生了解熱電偶現(xiàn)場使用的注意事項
淺談教學(xué)電梯安裝實訓(xùn)教學(xué)的分析
淺析電梯電氣故障原因及解決措施
探索現(xiàn)代電力電子技術(shù)應(yīng)用狀況
高職汽車技術(shù)服務(wù)與營銷專業(yè)實踐教學(xué)改革新探
汽車維修職業(yè)教育中故障診斷思維方法的培養(yǎng)
淺談智能樓宇閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)方案
淺談PLC可編程實訓(xùn)課教學(xué)探索
燃料電池發(fā)電教學(xué)實驗平臺
PLC可編程控制技術(shù)綜合實訓(xùn)裝置(西門子1200)
家用電器綜合實訓(xùn)室設(shè)備
光機電一體化實訓(xùn)設(shè)備實驗室介紹
電機及電氣技術(shù)實訓(xùn)裝置
基礎(chǔ)電工電子實驗室設(shè)備
定制熱管換熱器實驗臺
物聯(lián)網(wǎng)射頻識別綜合應(yīng)用實驗箱
初級維修電工實驗臺

上一篇：電工電子元器件常規(guī)檢測和判斷技能
下一篇：光機電一體化設(shè)備中變頻器怎么判斷故障

亚洲欧美国产v一区,奇米影视第四色首页,国产成在线观看免费视频,精品国内自产拍在线观看视频

工業(yè)自動化中的PLC基礎(chǔ)知識講述

我們的優(yōu)勢：