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PLC控制柜结构以及原理

PLC控制柜是指控制电机和开关的成套控制柜。

PLC控制柜具有过载、短路、缺相保护等功能。其结构紧凑、工作稳定、功能齐全,可以根据实际控制规摸大小进行组合,既可以实现单柜自动控制,也可以实现多柜通过工业以太网或工业现场总线网络组成集散(DSC)控制系统能适应各种工业自动化控制场合,广泛应用于电力、冶金、化工、造纸、环保污水处理等行业。

PLC控制柜可完成设备自动化和过程自动化控制,实现完美的网络功能,性能稳定、可扩展、抗干扰强等特点,是现代工业的核心和灵魂。用户可以根据自身需求设计PLC控制柜、变频柜等,并可搭配人机界面触摸屏,达到操作方便的目的。

恒压供水、空压机、风机水泵、中央空调、港口机械、机床、锅炉、造纸机械、食品机械等。

PLC控制柜的组成部分

1.空开

对于控制柜的电源切断和连接,一般采用空气开关,建议一些重要的电气元件(设备),以确保可靠运行,可分为不同的空气开关,如,PLC空开,接触器线路空开。

2.PLC

若为简单的逻辑控制柜,则可采用接触器完成,若为具有自控功能或复杂逻辑的控制柜,PLC是必要的PLC如果项目小,可以直接集成PLC;如果项目相对较大,可能需要模块化PLC,根据工程需要选择这一点。

3.24VDC的电源

指高频开关状态下的直流稳压电源,其开关频率为20kHz以上。随着技术的进步,开关频率可达数百千赫甚至几兆赫。开关电源的主要部件是直流(DC-DC)变换器。根据激励功率开关晶体管的方类方法,可分为自激型和他激型,

对于PLC如果是DC必须增加开关电源PLC电源输出,大部分PLC都是自带24VDC这个开关电源需要根据实际情况来确定。

4.继电器

对于PLC输出类型:

继电器输出类型,PLC它可以直接驱动交流负载或功率负载(不同品牌的驱动能力不同),从而节省大量的中间环节。

晶体管输出类型,PLC如果想驱动交流负载或功率负载,就需要借助外部继电器了,动作过程为PLC输出到继电器线圈,继电器触点驱动上述负载。此时,继电器相当于中介。

5.接线端子

一种用于实现电气连接的配件产品在工业上分为连接器。随着工业自动化程度的提高和工业控制要求的日益严格和准确,接线端子的用量逐渐增加。

假如只是简单PLC控制柜基本上需要这些东西。如果您的控制柜中还需要其他设备,则取决于情况的增加。例如,小型控制箱供电或仪器需要增加空开量。

PLC使用控制柜的条件

供电电源相交流220v(50Hz),DC直流24V。

防护等级:IP20或IP41 (百度下不懂,有详细介绍)

环境条件:远离强振动源,防止振动频率为10-55HZ频繁或连续振动。防止阳光直射,环境温度为0℃-55℃;空气的相对湿度应小于85%,以避免腐蚀和易燃气体。

PLC基本结构(一体式)

一、电源

PLC电源在整个系统中起着非常重要的作用。良好可靠的电源系统是PLC因此,工作的基本必要性,PLC交流电压波动在电源设计中 10%( 15%)在不采取其他措施的范围内PLC图1直接连接到交流电网,交流220V供电转为24V图2为直流24V供电。

二、中央处理单位(CPU)

中央处理单位(CPU)是PLC控制中心PLC从编程器键人接收和存储用户程序和数据,检查电源、存储器、I/O以及警告定时器的状态,并在用户程序中诊断语法错误。投入运行时,PLC扫描输入,读取用户程序,执行并输出结果。

比如西门子300系列PLC的CPU模块的分类S7-300CPU模块可分为紧凑型、标准型、创新型、户外型、故障安全型和特殊型CPU。

三、存储器(PLC内置)

存储系统软件的存储器称为系统程序存储器。

存储应用软件的存储器称为用户程序存储器。

四、输入输出接口电路

PLC输入接口电路的功能是输入按钮、行程开关或传感器产生的信号CPU,其电路可分为直流输入电路和交流输入电路。直流输入电路的延迟时间相对较短,可直接连接到接近开关、光电开关等电子输入装置。交流输入电路适用于油雾和粉尘的恶劣环境。

PLC输出接口电路的作用是CPU向外输出的信号转换为驱动外部执行器的信号,以控制接触器线圈等电器的通电和断电。PLC输出接口电路一般采用光耦合隔离技术,能有效保护内部电路。输出接口电路通常有三种类型:继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出。

另外,模块式PLC它还包括一些功能模块 ,通讯模块等。

PLC的工作原理

工作原理:当可编程逻辑控制器投入运行时,其工作过程一般分为三个阶段, 即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称为扫描周期。在整个操作过程中,PLC的CPU以一定的扫描速度重复上述三个阶段。

1.输入采样

输入采样阶段,PLC对所有输入端的状态和数据进行扫描,并将其存储在输入图像寄存器中。用户程序执行和输出刷新阶段在输入采样后进行。在程序执行和输出处理的两个阶段,即使输入状态和数据发生变化,输入映象寄存器中的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则脉冲信号的宽度必须大于扫描周期,以确保在任何情况下都能读取。

2.用户程序执行阶段

PLC用户程序总是自上而下扫描。每个梯形图时,先扫描梯形图左侧由每个接触点组成的控制线,按照先左后右、先上后下的顺序逻辑操作由接触点组成的控制线,然后根据逻辑操作结果刷新系统中的逻辑线圈RAM存储区对应位置的状态;或刷新输出线圈I/O图像区域中相应位置的状态;或确定是否执行梯形图中规定的特殊功能指令。

只有输入点在用户程序执行过程中I/O图像区域的状态和数据不会改变,而其他输出点和软设备在图像区域I/O图像区或系统RAM存储区域的状态和数据可能会发生变化,上述梯形图的程序执行结果将作用于下面使用这些线圈或数据的梯形图;相反,下面的梯形图,其刷新的逻辑线圈状态或数据只能在下一个扫描周期中工作。

如果在程序执行过程中立即使用I/O可直接存取指令I/O点。即使用I/O对于指令,输入过程图像寄存器的值不会更新,程序直接从I/O模块值,输出过程中的图像寄存器会立即更新,这与立即输入有些不同。

3.输出刷新阶段

可编程逻辑控制器在扫描用户程序后进入输出刷新阶段。CPU按照I/O图像区域中相应的状态和数据刷新所有输出定电路,然后通过输出电路驱动相应的外设。这是可编程逻辑控制器的真正输出。

PLC的特点

1)高可靠性。高可靠性。PLC最突出的特点之一。由于工业生产过程日夜连续,对工业生产过程中使用的控制器提出了高可靠性要求。其平均故障间隔超过3-5万h。

2)灵活性。配备了电气设备PLC未来,当硬件设备基本不变时,只需编写不同的应用软件程序即可满足不同的控制要求,并可使用一个PLC控制几个操作模式完全不同的设备。

3)易于改进和纠正。与传统的电气控制电路相比,PLC为改进和修改原设计提供了极其方便的手段。

4)接触利用率高。输入开关量或程序中的线圈可以为用户提供多个联锁接触。换句话说,接触点在程序中的使用不受限制。

5)丰富的I/O接口。PLC除了计算机的基本部分(如CPU,除了存储器等。),还有丰富的I/O接口模块。对不同的现场信号有相应的信号I/O模块与现场设备或设备连接。

6)模拟调试。PLC可在实验室模拟调试控制功能,缩短现场调试时间。

7)微观监控现场。PLC在系统中,操作人员可以随时监控事故发生点,通过显示器观侧到控制的每个接触点。

8)快速动作。PLC触点内部为微秒,外部为毫秒。

9)体积小,质量轻,功耗低。PLC半导体集成电路用于内部。

编程简单,使用方便。PLC目前采用面向控制过程的方法PLC大多采用梯形图语言编程,继承了传统控制电路清晰直观的特点。

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