plc系統(tǒng)是什么_基于PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的八大步驟

　　它是一種即時(shí)系統(tǒng)有別于個(gè)人電腦 。傳統(tǒng)式以繼電器為主的電機(jī)控制系統(tǒng)中， 每當(dāng)變更設(shè)計(jì)時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)幾乎都要重新制作， 不但費(fèi)時(shí)又費(fèi)力;同時(shí)由于繼電器還有接點(diǎn)接觸不良、磨損、體積大之缺點(diǎn)， 因此造成成本升高、可靠性低、不易檢修等問(wèn)題。為了改善這些缺點(diǎn)，美國(guó)DEC在1969年首度發(fā)表：可程式控制器（Programmable Controller）。

　　程式控制器在發(fā)表初期被稱為（Programmable Logic -Controller）簡(jiǎn)稱PLC， 最先的目的是取代繼電器，從而執(zhí)行繼電器邏輯及其他計(jì)時(shí)或計(jì)數(shù)等功能的順序控制為主， 所以也稱順序控制器，其結(jié)構(gòu)也像一部微電腦，所以也可稱為微電腦可程式控制器（MCPC），直到1976年，美國(guó)電機(jī)制造協(xié)會(huì)正式給予命名為Programmable Controller， 即可程式控制器，簡(jiǎn)稱PC，由于目前個(gè)人電腦（Personal Computer）極為普遍， 加上常與可程式控制器配合使用，為了區(qū)分兩者， 所以一般都稱可程式控制器為PLC 以加以分別。

　　plc系統(tǒng)各部分的作用

　　1、CPU運(yùn)算和控制中心起“心臟”作用

　　縱：當(dāng)從編程器輸入的程序存入到用戶程序存儲(chǔ)器中，然后CPU

　　根據(jù)系統(tǒng)所賦予的功能（系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器的解釋編譯程序），把用戶程序翻譯成PLC內(nèi)部所認(rèn)可的用戶編譯程序。

　　橫：輸入狀態(tài)和輸入信息從輸入接口輸進(jìn)，CPU將之存入工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中或輸入映象寄存器。然后由CPU把數(shù)據(jù)和程序有機(jī)地結(jié)合在一起。把結(jié)果存入輸出映象寄存器或工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，然后輸出到輸出接口、控制外部驅(qū)動(dòng)器。

　　組成：CPU由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成。這些電路集成在一個(gè)芯片上。CPU通過(guò)地址總線、數(shù)據(jù)總線與I/O 接口電路相連接。

　　2、存儲(chǔ)器

　　具有記憶功能的半導(dǎo)體電路。

　　分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。

　　系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用以存放系統(tǒng)程序，包括管理程序，監(jiān)控程序以及對(duì)用戶程序做編譯處理的解釋編譯程序。由只讀存儲(chǔ)器、ROM組成。廠家使用的，內(nèi)容不可更改，斷電不消失。

　　用戶存儲(chǔ)器：分為用戶程序存儲(chǔ)區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。由隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）組成。用戶使用的。斷電內(nèi)容消失。常用高效的鋰電池作為后備電源，壽命一般為3~5年。

　　3、輸入/輸出接口

　?。?）輸入接口：

　　光電耦合器由兩個(gè)發(fā)光二極度管和光電三極管組成。

　　發(fā)光二級(jí)管：在光電耦合器的輸入端加上變化的電信號(hào)，發(fā)光二極管就產(chǎn)生與輸入信號(hào)變化規(guī)律相同的光信號(hào)。

　　基于PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的八大步驟

　　（一）分析被控對(duì)象并提出控制要求

　　詳細(xì)分析被控對(duì)象的工藝過(guò)程及工作特點(diǎn)，了解被控對(duì)象機(jī)、電、液之間的配合，提出被控對(duì)象對(duì)PLC控制系統(tǒng)的控制要求，確定控制方案，擬定設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。

　?。ǘ┐_定輸入／輸出設(shè)備

　　根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的全部輸入設(shè)備（如：按紐、位置開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)及各種傳感器等）和輸出設(shè)備（如：接觸器、電磁閥、信號(hào)指示燈及其它執(zhí)行器等），從而確定與PLC有關(guān)的輸入/輸出設(shè)備，以確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。

　?。ㄈ┻x擇PLC

　　PLC選擇包括對(duì)PLC的機(jī)型、容量、I/O模塊、電源等的選擇，詳見(jiàn)本章第二節(jié)。

　?。ㄋ模┓峙銲/O點(diǎn)并設(shè)計(jì)PLC外圍硬件線路

　　1、分配I/O點(diǎn)

　　畫(huà)出PLC的I/O點(diǎn)與輸入／輸出設(shè)備的連接圖或?qū)?yīng)關(guān)系表，該部分也可在第２步中進(jìn)行。

　　2、設(shè)計(jì)PLC外圍硬件線路

　　畫(huà)出系統(tǒng)其它部分的電氣線路圖，包括主電路和未進(jìn)入可編程控制器的控制電路等。

　　由PLC的I/O連接圖和PLC外圍電氣線路圖組成系統(tǒng)的電氣原理圖。到此為止系統(tǒng)的硬件電氣線路已經(jīng)確定。

　?。ㄎ澹┏绦蛟O(shè)計(jì)

　　1、程序設(shè)計(jì)

　　根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，采用合適的設(shè)計(jì)方法來(lái)設(shè)計(jì)PLC程序。程序要以滿足系統(tǒng)控制要求為主線，逐一編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)各控制功能或各子任務(wù)的程序，逐步完善系統(tǒng)指定的功能。除此之外，程序通常還應(yīng)包括以下內(nèi)容：

　　1）初始化程序。在PLC上電后，一般都要做一些初始化的操作，為啟動(dòng)作必要的準(zhǔn)備，避免系統(tǒng)發(fā)生誤動(dòng)作。初始化程序的主要內(nèi)容有：對(duì)某些數(shù)據(jù)區(qū)、計(jì)數(shù)器等進(jìn)行清零，對(duì)某些數(shù)據(jù)區(qū)所需數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，對(duì)某些繼電器進(jìn)行置位或復(fù)位，對(duì)某些初始狀態(tài)進(jìn)行顯示等等。

　　2）檢測(cè)、故障診斷和顯示等程序。這些程序相對(duì)獨(dú)立，一般在程序設(shè)計(jì)基本完成時(shí)再添加。

　　3）保護(hù)和連鎖程序。保護(hù)和連鎖是程序中不可缺少的部分，必須認(rèn)真加以考慮。它可以避免由于非法操作而引起的控制邏輯混亂。

　　2、程序模擬調(diào)試

　　程序模擬調(diào)試的基本思想是，以方便的形式模擬產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀態(tài)，為程序的運(yùn)行創(chuàng)造必要的環(huán)境條件。根據(jù)產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的方式不同，模擬調(diào)試有硬件模擬法和軟件模擬法兩種形式。

　　1）硬件模擬法是使用一些硬件設(shè)備（如用另一臺(tái)PLC或一些輸入器件等）模擬產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)，并將這些信號(hào)以硬接線的方式連到PLC系統(tǒng)的輸入端，其時(shí)效性較強(qiáng)。

　　2）軟件模擬法是在PLC中另外編寫(xiě)一套模擬程序，模擬提供現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，其簡(jiǎn)單易行，但時(shí)效性不易保證。模擬調(diào)試過(guò)程中，可采用分段調(diào)試的方法，并利用編程器的監(jiān)控功能。

　　（六）硬件實(shí)施

　　硬件實(shí)施方面主要是進(jìn)行控制柜（臺(tái)）等硬件的設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)施工。主要內(nèi)容有：

　　1）設(shè)計(jì)控制柜和操作臺(tái)等部分的電器布置圖及安裝接線圖。

　　2）設(shè)計(jì)系統(tǒng)各部分之間的電氣互連圖。

　　3）根據(jù)施工圖紙進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)接線，并進(jìn)行詳細(xì)檢查。

　　由于程序設(shè)計(jì)與硬件實(shí)施可同時(shí)進(jìn)行，因此PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周期可大大縮短。

　　（七）聯(lián)機(jī)調(diào)試

　　聯(lián)機(jī)調(diào)試是將通過(guò)模擬調(diào)試的程序進(jìn)一步進(jìn)行在線統(tǒng)調(diào)。聯(lián)機(jī)調(diào)試過(guò)程應(yīng)循序漸進(jìn)，從PLC只連接輸入設(shè)備、再連接輸出設(shè)備、再接上實(shí)際負(fù)載等逐步進(jìn)行調(diào)試。如不符合要求，則對(duì)硬件和程序作調(diào)整。通常只需修改部份程序即可。

　　全部調(diào)試完畢后，交付試運(yùn)行。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行，如果工作正常、程序不需要修改，應(yīng)將程序固化到EPROM中，以防程序丟失。

　　（八）整理和編寫(xiě)技術(shù)文件

　　技術(shù)文件包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、硬件原理圖、安裝接線圖、電氣元件明細(xì)表、PLC程序以及使用說(shuō)明書(shū)等.