PLC(可编程逻辑控制器)是工业自动化领域的核心设备,起源于1968年,由通用汽车公司提出,旨在解决工业现场控制需求。1969年,美国数字设备公司(DEC)推出了世界上第一台PLC。PLC是一种专为工业环境设计的数字运算系统,具备可编程存储器,能够执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等功能,并通过数字或模拟输入/输出来控制各类机械设备和生产过程。
PLC的主要特点包括:
1. 简单易学的编程方法,使得用户能够快速掌握。
2. 强大的功能和较高的性价比。
3. 完备的硬件配套,提供便利的用户接口,适应性强。
4. 高可靠性,抗干扰能力强,确保在恶劣环境中稳定运行。
5. 设计、安装、调试和维护工作量相对较少,节省时间和成本。
6. 小巧的体积和低能耗,适合各种空间需求。
PLC的应用领域广泛,涵盖了:
1. 数字量逻辑控制,如开关设备的控制。
2. 运动控制,如伺服电机和步进电机的精确控制。
3. 闭环过程控制,如温度、压力等参数的精确调节。
4. 数据处理,用于收集和分析生产数据。
5. 通信联网,实现多台PLC或与其他设备的通信集成。
随着技术的发展,PLC的趋势有:
1. 性能提升,运行速度更快,存储容量更大。
2. 微型化,适用于更小的设备和场合。
3. 智能I/O模块和分布式I/O子系统的开发,提高系统灵活性。
4. 采用基于个人计算机的编程软件,简化编程过程。
5. 编程语言的标准化,提高代码的互换性和可读性。
6. 易用化的通信功能,简化网络配置。
7. 软件化和PC化,使得PLC的功能更加强大。
8. 结合现场总线技术,增强网络连接能力。
PLC的硬件结构主要包括:
1. CPU模块,作为系统的核心,负责处理输入信息,执行用户程序并更新输出状态。
2. 输入模块,接收并处理来自现场的信号,如传感器数据。
3. 输出模块,根据CPU的指令控制执行设备,如驱动电动机。
4. 编程装置,如手持编程器和编程软件,用于编写、检查和修改程序。
5. 电源模块,为系统提供稳定的工作电压。
存储器是PLC的重要组成部分,分为:
1. RAM,用于存储用户程序,易失性,断电后数据会丢失。
2. ROM,存储系统程序,非易失性,断电后仍保留数据。
3. EEPROM或E2PROM,结合了ROM的非易失性和RAM的可读写性,常用于存储用户程序和重要数据。
I/O模块通过光电耦合器、滤波电路等技术确保信号的准确传输。编程装置则提供了与CPU交互的界面,包括手持编程器和编程软件,支持多种编程语言,如梯形图、指令表、功能块图和顺序功能图。
PLC作为一种灵活、可靠的工业控制器,广泛应用于各行各业,随着技术的进步,其功能和应用范围将持续扩展,进一步推动工业自动化的发展。