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基于S7-200PLC液体混合装置控制的模拟.doc
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2022-07-16
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1 概述
1。1 PLC 的基本概念
在 PLC 的发展过程中,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,易于扩充其功能的原
则设计。”
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
的适应能力和应用范围。这是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。
1.2 PLC 的发展
PLC 自问世以来,经过 40 多年的发展,在美,德,日等工业发达的国家已成
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 的发展趋势
(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 点数的发展方向。主要表现在以下几个方面:
1。增强网络通信功能:;
2。发展智能模块;
1
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.编程组态软件发展迅速
(二)小型化
发展小型 PLC,其目的是为了占领广大的、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、价格低的方向发展。
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。模块化结构;
5.安装简便、调试方便;
6.网络通信。
1.6 PLC 的基本组成和各部分作用
1。中央处理单元(Central Processing Unit)
2
中央处理单元是 PLC 的核心部分,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
制系统内部各部分的工作。它的运行是按照程序所赋予的任务进行的.
控制接口电路是微处理器与主机内部其它单元进行联系的部件,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部分: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
理器能接受和识别的低压信号,送给中央处理器进行运算;输出单元则将中央处
理器输出的低压信号变换为控制器件所能接受的电压、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行程序的编制、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 的电源供给部分。它的作用是把外部供应的电源变换成系统
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丢失.PLC 的电源一般采用开关电源,其特点
是输入电压范围宽、体积小、重量轻、效率高、抗干扰性能好。
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