可編程邏輯控制器(PLC)是工業(yè)自動化控制的支柱設(shè)備。它是一種專為工業(yè)環(huán)境設(shè)計的數(shù)字運算電子系統(tǒng),采用可編程存儲器存儲指令,執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等功能,并通過數(shù)字或模擬輸入/輸出模塊控制各類機械與過程。
PLC硬件主要由中央處理器(CPU)、存儲器、電源模塊、輸入/輸出(I/O)模塊及通信接口組成。I/O模塊負責與現(xiàn)場設(shè)備(按鈕、傳感器、繼電器、電磁閥等)連接,實現(xiàn)電信號的隔離與轉(zhuǎn)換。PLC采用循環(huán)掃描的工作方式:讀取輸入狀態(tài)→執(zhí)行用戶程序→更新輸出狀態(tài)→內(nèi)部診斷與通信,周而復始。
PLC編程語言主要有梯形圖(LAD)、指令表(IL)、功能塊圖(FBD)、結(jié)構(gòu)化文本(ST)和順序功能圖(SFC)。梯形圖因形似繼電器控制電路,直觀易懂,應(yīng)用廣。編程的核心在于邏輯控制、順序控制和過程控制。例如,通過互鎖和自鎖實現(xiàn)電機啟停的可靠控制;利用定時器和計數(shù)器實現(xiàn)時間控制和計數(shù)功能;通過比較、運算和PID功能塊實現(xiàn)模擬量處理(如溫度、流量)的閉環(huán)控制,F(xiàn)代PLC還支持結(jié)構(gòu)化編程、函數(shù)塊重用,并通過工業(yè)以太網(wǎng)、PROFIBUS等網(wǎng)絡(luò)與上位機(SCADA/HMI)、其他PLC及智能設(shè)備進行高速數(shù)據(jù)交換,構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)。
可編程邏輯控制器(PLC)技術(shù)核心與應(yīng)用編程