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基于S7-200PLC液体混合装置控制的模拟.doc
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1 概述
1.1 PLC 的根本概念
在 PLC 的开展过程中,美国电器制造商协会〔NEMA〕经过四年的调查,于
1980 年 把 这 种 新 型 的 控 制 器 正 式 命 名 为 可 编 程 控 制 器 〔 Programmable
Controller〕,英文缩写为 PC,并且作如下定义:“可编程控制器是一种数字运算操
作的是的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它使用可编程序的存储器来
存储指令,用来在其内部存储执行逻辑运算,顺序控制,计数,计时和算术运算
等操作的指令。并且通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或
生产过程。PLC 及其有关外部设备,都应按易于与工业系统联成一个整体,易于
扩大其功能的原那么设计。〞
定义强调了 PLC 应直接应用于工业环境,它必须有很强的抗干扰能力,广
泛的适应能力和应用 X 围。这是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。
1.2 PLC 的开展
PLC 自问世以来,经过 40 多年的开展,在美,德,日等工业兴旺的国家已
成为重要的产业之一。世界总销售额不断上升,生产厂家不断涌现,品种不断翻
新,产量产值大幅度上升而价格不断下降。
目前,世界上有 200 多个厂家,较有名的公司有美国:AB 通用电气,莫迪
康公司;日本:三菱,富士,欧姆龙,松下电工等:德国:西门子公司;法国:
TE 施耐德公司;韩国:三星,LG 公司等。
1.3 PLC 的开展趋势
〔一〕大型化
为适应大规模控制系统的要求,大型 PLC 向着大存储容量,高速度,高性
能,增加 I|O 点数的开展方向。主要表现在以下几个方面:
1.增强网络通信功能:;
2.开展智能模块;
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3.外部故障诊断功能;
4.编程语言、编程工具标准化、高级化
5.实现软件、硬件标准化
6.编程组态软件开展迅速
〔二〕小型化
开展小型 PLC,其目的是为了占领广阔的、分散的、中小型的工业控制场合,
使 PLC 不仅成为继电器控制柜的替代物,而且超过继电器控制系统的功能。小
型 PLC 朝着简易化、体积小、功能强、价格低的方向开展。
1.4 PLC 的主要功能
1. 开关量逻辑控制;
2. 模拟量控制;
3. 闭环过程控制;
4. 定时控制;
5. 计数控制;
6. 顺序〔步进〕控制;
7. 数据处理;
8. 通信和联网。
1.5 PLC 的特点
1.可靠性高、抗干扰能力强;
2.通用性强、灵活性好、功能齐全;
3.编程简单、使用方便;
4.模块化构造;
5.安装简便、调试方便;
6.网络通信。
1.6 PLC 的根本组成和各局部作用
1.中央处理单元〔Central Processing Unit〕
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中央处理单元是 PLC 的核心局部,它包括微处理器和控制接口电路。
微处理器是 PLC 的运算和控制中心,由它实现逻辑运算、数字运算,协调
控制系统内部各局部的工作。它的运行是按照程序所赋予的任务进展的。
控制接口电路是微处理器与主机内部其它单元进展联系的部件,它主要有数
据缓冲、单元选择、信号匹配、中断管理等功能。
2.存储器〔Memory〕
PLC 系统中的存储器配有系统程序存储器和用户程序存储器。
系统程序存储器用于存放 PLC 生产厂家编写的系统程序,固化在 PROM 或
EPROM 存储器中,用户不可访问或修改。系统程序包括系统监控程序、用户指
令解释程序、标准模块程序、系统调用、管理等程序以及各种参数等。
用户程序存储器可分为三个局部:用户程序区、数据区、系统区。用户程序
区存放用户编程器输入的应用程序。数据区存放 PLC 在运行过程中所用到的和
生成的各种工作数据。系统区主要存放 CPU 的组态数据。
3.输入、输出单元〔Input/Output Unit〕
输入、输出单元是可编程控制器的 CPU 与现场输入、输出装置或其他外部
设备之间的连接接口部件。
输入单元将现场的输入信号,经过输入单元接口电路的转换,变换为中央处
理器能承受和识别的低压信号,送给中央处理器进展运算;输出单元那么将中央
处理器输出的低压信号变换为控制器件所能承受的电压、电流信号,以驱动信号
灯、电磁阀、电磁开关等。
4.编程器
编程器是 PLC 的重要外部设备。它的作用是供用户进展程序的编制、编辑、
调试和监视等。
编程器有简易型和智能型两类。简易编程器只能联机编程,且往往需要将梯
形图转换为语句表,才能送入。智能编程器又称图形编程器,它可以联机,也可
以脱机编程,既有 LCD(液晶显示器)或 CRT 图形显示功能。
5.电源单元
电源单元是 PLC 的电源供给局部。它的作用是把外部供给的电源变换成系
统内部各单元所需的电源。电源单元还包括掉电保护电路和后备电池电源,以保
持 RAM 在外部电源断电后存储的内容不丧失。PLC 的电源一般采用开关电源,
其特点是输入电压 X 围宽、体积小、重量轻、效率高、抗干扰性能好。
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