张掖西门子模块总代理商PLC

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PLC为什么比其他控制器好

 PLC是专为在工业环境下应用而设计的，具有以下主要特点。

  1.可靠性高、抗干扰能力强

  PLC在恶劣的工业环境下能可靠地工作，具有很强的抗干扰能力。例如，能够抗击电噪声、电源波动、振动、电磁干扰等，能抵抗1000V、1us脉冲的干扰;能在高温、高湿以及空气中存有各种强腐蚀物质粒子的恶劣环境下可靠地工作;能承受电网电压的变化，可直接由交流市电供电，允许电压波动范围大。一般由直流24V供电的机型，电源电压允许为16V~32V;由交流供电的机型，允许电压为115V/230V(±15%)、47Hz~63Hz 的电源供电。即使在电源瞬间断电的情况下，仍可正常工作。

  PLC在设计、生产过程中，除了对元器件进行严格的筛选外，硬件和软件还采用屏蔽、滤波、光隔离和故障诊断、自动恢复等措施，有的PLC还采用了冗余技术等，进一步增强了PLC的可靠性。通常PLC的平均无故障时间可达几万小时以上，有的甚至达几十万小时。

  2.通用性强、灵活性好、功能

  PLC是通过软件实现控制的，其控制程序编在软件中，实现程序软件化，因而对于不同的控制对象都可采用相同的硬件进行配置。

  目前，PLC产品已系列化、模块化、标准化，能方便灵活地组成大小不同、功能不同的控制系统，通用性强。由于可编程序控制功能，几乎可以满足所有控制场合的需求。组成系统后，即使控制程序发生变化，只要修改软件即可，增强了控制系统的柔性。

  3.编程简单、使用方便

  PLC在基本控制方面采用梯形图语言进行编程，其电路符号和表达式与继电器电路原理图相似，形式简练、直观，容易被广大电气工程人员所接受。用梯形图编程出错率比汇编语言低得多。PLC还可以采用面向控制过程的控制系统流程图编程和语句表方式编程。梯形图、流程图、语句表之间可有条件地相互转换，使用极其方便。这是PLC能够迅速普及和推广的重要原因之一。

  4.模块化结构

  PLC的各个部件，包括CPU、电源、I/O(包括特殊功能I/O)等均采用模块化设计，由机架和电缆将各模块连接起来。系统的功能和规模可根据用户的实际需求自行配置,从而实现佳性能价格比。由于配置灵活，使扩展、维护方便。

  5.安装简便、调试方便

  PLC安装简便，只要把现场的I/O设备与PLC相应的I/O端子相连就完成了全部的接线任务，缩短了安装时间。

  PLC的调试工作分为室内调试和现场调试。室内调试时，用模拟开关模拟输入信号，其输入状态和输出状态可以观察PLC上的相应的发光二极管。可以根据PLC上的发光二极管和编程器提供的信息方便地进行测试、排错和修改。室内模拟调试后，即可到现场进行连机调试。

  6.维修工作量小、维护方便

  PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行结构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的信息迅速地查明故障的原因，更换相应的故障模块。

  7.体积小、能耗低

  对于复杂的控制系统，使用PLC后，可以减少大量的中间继电器和时间继电器，小型PLC的体积仅相当于几个继电器的大小，地减小了开关柜的体积。另外，PLC的配线比继电器控制系统的配线少得多，节省了大量的配线和附件，因此，可以节省大量的费用。PLC体积小、能耗低，便于设备的机电一体化控制。

可编程序控制器的输出单元和输出电路的类型

　 可编程序控制器的输出信号类型可以是开关量、模拟量和数字量。输出单元从广义上分包含两部分：一是与被控设备相连接的接口电路，另一部分是输出的映像寄存器。

       PLC运行时CPU从输入映像寄存器读取输入信息并进行处理，将处理结果放到输出映像寄存器。输出映像寄存器由输出点相对应的触发器组成，输出接口电路将其由弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动电磁阀、接触器、指示灯等被控设备的执行元件。

 　　输出接口电路通常有三种类型：继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出则。每种输出电路都采用电气隔离技术，电源由外部提供，输出电流一般为1.5—2A，输出电流的额定值与负载的性质有关。

 　　为使PLC避免受瞬间大电流的作用而损坏，输出端外部接线采用保护措施：一是输出公共端接熔断器；二是采用保护电路，对交流感件负载，一般用阻容吸收回路；对直流感性负载用续流二极管。部分的PLC的输出端子采用分组式和分隔式。对于晶体管输出型还有源型输出和漏型输出两种形式。部分的欧美品牌的PLC采用源型输出，而部分的亚洲品牌的PLC采用漏型输出。

PLC工作的全过程——四部分工作介绍

为了满足工业逻辑控制的要求，同时结合计算机控制的特点，PLC的工作方式采用不断循环的顺序扫描工作方式。每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。CPU从条指令执行开始，按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束，然后返回条指令开始新的一轮扫描。PLC就是这样周而复始地重复上述循环扫描的。PLC工作的全过程可用图1所示的运行框图来表示。整个过程可分为以下几个部分：

部分是上电处理。PLC上电后对系统进行一次初始化，包括硬件初始化和软件初始化，停电保持范围设定及其他初始化处理等。

第二部分是自诊断处理。PLC每扫描一次，执行—次自诊断检查，确定PLC自身的动作是否正常。如CPU、电池电压、程序存储器、I／O和通讯等是否异常或出错，如检查出异常时，CPU面板上的LED及异常继电器会接通，在特殊寄存器中会存入出错代码。当出现致命错误时，CPU被强制为STOP方式，所有的扫描便停止。

第三部分是通讯服务。PLC自诊断处理完成以后进入通讯服务过程。检查有无通讯任务，如有则调用相应进程，完成与其他设备的通讯处理，并对通讯数据作相应处理；然后进行时钟、特殊寄存器更新处理等工作。

第四部分是程序扫描过程。PLC在上电处理、自诊断和通讯服务完成以后，如果工作选择开关在RUN位置，则进人程序扫描工作阶段。先完成输入处理，即把输入端子的状态读入输入映像寄存器中，然后执行用户程序，后把输出处理结果刷新到输出锁存器中。

在上述几个部分中，通讯服务和程序扫描过程是PLC工作的主要部分，其工作周期称为扫描周期。可以看出扫描周期直接影响控制信号的实时性和正确性，为了确保控制能正确实时地进行，在每个扫描周期中，通讯任务的作业时间被控制在一定范围内。PLC运行正常时，程序扫描周期的长短与CPU的运算速度、与I/O点的情况、与用户应用程序的长短及编程情况等有关。通常用PLC执行l KB指令所需时间来说明其扫描速度，一般为零点几ms到上百ms。值得注意的是，不同指令其执行时间是不同的，从零点几μs到上百μs不等，故选用不同指令所用的扫描时间将会不同。而对于一些需要高速处理的信号，则需要特殊的软、硬件措施来处理。