PLC的分类及应用场合.设计步骤
一、PLC产品的分类
(一) 根据结构分类
按结构形状分类,PLC可分为整体式和机架模块式两种。
1、 整体式
整体式结构的PLC是将中央处理机、电源部件、输入和输出部件集中配置在一起,结构紧凑、体积小、重量轻、价格低、小型PLC常采用这种结构,使用于工业生产中的单机控制。
2、 机架模块式
机架模块式PLC,是将各部分单独的模块分开,如中央处理机模块、电源模块、输入模块等。使用时可将这些模块分别插入机架底板的插座上,配置灵活、方便、便于扩展。可根据生产实际的控制要求配置各种不同的模块,构成不同的控制系统,一般大、中型PLC采用这种结构。
(二) 根据I/O点数和功能分类
按PLC的点数、存储容量和功能来分,大体可分为:大、中、小三个等级。
小型PLC的I/O点数在120点以下,用户程序存储器容量为2K(1K=1024,存一个“0”或“1”的二进制码称唯一“位”,一个字为16位)以下,具有逻辑运算、定时、计数等功能,它适合开关量的场合,可用它实现条件控制,定位、计数控制、顺序控制等。也有些小型PLC增加了模拟量处理、算术运算功能,其应用面更广
中型PLC的I/O点数在120~512点以上,用户程序存储器容量达2~8K字,具有逻辑运算,算术运算,数据传达,数据通信,模拟量输入输出等功能,可完成既有开关量又有模拟量较为复杂的控制。
大型。PLC的I/O点数在512点以上,用户程序存储器达到8K字或8K字以上。具数据运算,模拟调节,网络通信,监视,记录,打印等功能。能进行中断控制,远程控制。在用于大规模的过程控制中,可构成分布式控制系统,或整个工厂的自动化网络。
二,PLC的应用场合
在 PLC产品的分类中已分别介绍了大,中,小型PLC所具有的功能,根据它们能完成的控制功能现将其应用场合说明如下;
(1) 用于开关逻辑控制。这是PLC最基本的应用范围。可用PLC取代传统继电接触器控制,如机床电气,电机控制中心等也可取代顺序控制,如高炉上料,电梯控制,货物存取,运输,检测等。总之PLC可用于单机,多机群以及生产线的自动化控制。
(2) 用于机械加工的数字控制。PLC和计算机控制(CNC)装置组合成一体,可以实现数值控制,组成数控机床。
(3) 用于机器人控制可用一台PID实现3~6轴的机器人控制。
(4) 用于闭环过程控制。现代大型PLC都配有PID子程序或PID模块,可实现单回路,多回路的调节控制。
(5) 用于组成多级控制系统,实现工厂自动化网络。
目前PLC现已广泛应用于钢铁,采矿,水泥,石油,化工,电力,机械制造,汽车装卸,造纸,纺织,环保以及娱乐等,为各行各业工业自动化提供了有力的工具,促进了机电一体化的实现。
PLC控制系统是以程序形式来体现其控制功能的,大量的工作时间将用在软件设计,也就是程序设计上。程序设计对于初学者通常采用继电器系统设计方法中的逐步探索法,以步为核心,一不一不设计下去,一不一不修改调试,直到完成整个程序的设计。由于PLC内部继电器数量大,其接点在内存允许的情况下可重复使用,具有存储数量大,执行快等特点,对于初学者采用此法设计可缩短设计周期。PLC程序设计可遵循以下六步进行;
(1) 确定被控系统必须完成的动作及完成这些动作的顺序。
(2) 分配输入输出设备,即确定哪些外围设备是送信号到PLC,哪些外围设备是接收来自PLC信号的。并将PLC的输入,输出口与之对应进行分配
(3) 设计PLC程序画出梯形图。梯形图体现了按照正确的顺序说、所要求的全部功能及其相互关系。
(4) 实现用计算机对PLC的梯形图直接编程。
(5) 对程序进行调试(模拟和现场)。
(6) 保存已完成的程序。
显然,在建立一个PLC控制系统,必须首先把系统需要的输入,输出数量确定下来。然后按需要确定各种控制动作的顺序和各个控制装置彼此之间相互关系。确定控制上的相互关系之后,就可进行编程的第二步-——分配输入输出设备,在分配了PLC的输入输出点,内部辅助继电器,定时器,计数器之后,就可以设计PLC程序画出梯形图。在画梯形图时要注意每个从左边母线开始的逻辑行必须终止于一个继电器线圈或定时器,计数器与实际的电路图不一样。梯形图画好后,使用NPST_软件直接把梯形图输入计算机并下装到PLC进行模拟调试,修改下装直至符合控制要求。这便是程序设计的整个过程。