鄭州繼飛機(jī)電設(shè)備有限公司

金水區(qū)電氣柜-繼飛機(jī)電(在線咨詢)-組裝電氣柜 ：

PLC控制柜的組成部分

1、空開：一個(gè)總的空氣開關(guān)，這個(gè)是整個(gè)柜體的電源控制。相信每個(gè)柜子都必須要有的一個(gè)東西。

2、PLC：這個(gè)要根據(jù)工程需要選擇。打個(gè)比方如果工程小可以直接就是一個(gè)一體化的PLC 但如果工程比較大 可能就需要模塊、卡件式的，同時(shí)還可能需要冗余（也就是兩套交替使用）。

3、24VDC的電源：一個(gè)24VDC的開關(guān)電源，大多數(shù)的PLC都是自帶24VDC的電源，根據(jù)是否確實(shí)需要來定是否要這個(gè)開關(guān)電源。

4、繼電器：一般PLC是可以直接將指令發(fā)到控制回路里，但也可能先由繼電器中轉(zhuǎn)。

打個(gè)比方，如果你PLC的輸出口帶電是24VDC的，但是你的控制回路里畫的圖 需要PLC供的節(jié)點(diǎn)卻是220VAC的，那么你就必須在PLC輸出口加上一個(gè)繼電器，即指令發(fā)出時(shí) 繼電器動(dòng)作，但后讓控制回路的節(jié)點(diǎn)接到繼電器的常開或常閉點(diǎn)上。也是根據(jù)情況選擇是否使用繼電器。

5、接線端子：這個(gè)肯定是每個(gè)柜子都必不可少的東西 根據(jù)信號(hào)數(shù)量可以配置。如果只是一個(gè)單純的PLC控制柜 基本就是需要這些玩意，如果你的控制柜內(nèi)還需要有其他的東西 就看情況增加。比方說你有可能要對(duì)某些現(xiàn)場(chǎng)的儀表或者小控制箱供電，可能你就得要增加空開數(shù)量?；蛘吣阋狿LC接至上位機(jī)，可能就需要增加交換機(jī)什么的。視情況而定。

PLC控制柜可完成設(shè)備自動(dòng)化和過程自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能，性能穩(wěn)定、可擴(kuò)展、抗干擾強(qiáng)等特點(diǎn)，是現(xiàn)代工業(yè)的核心。

可以根據(jù)用戶需求量身設(shè)計(jì)PLC控制柜、變頻柜等，滿足用戶要求，并可搭配人機(jī)界面觸摸屏，達(dá)到輕松操作的目的。設(shè)備更可與dcs總線上位機(jī) modbus、profibus等通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸；工控機(jī)、以太網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)的控制和監(jiān)控。

PLC應(yīng)用領(lǐng)域

典型應(yīng)用：水處理、恒壓供水、空壓機(jī)、風(fēng)機(jī)水泵、中央空調(diào)、港口機(jī)械、機(jī)床、鍋爐、造紙機(jī)械、食品機(jī)械等等。

PLC控制柜概述

PLC綜合控制柜具有過載、短路、缺相保護(hù)等保護(hù)功能。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、工作穩(wěn)定、功能齊全。可以根據(jù)實(shí)際控制規(guī)摸大小，進(jìn)行組合，既可以實(shí)現(xiàn)單柜自動(dòng)控制，也可以實(shí)現(xiàn)多柜通過工業(yè)以太網(wǎng)或工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)組成集散（DSC）控制系統(tǒng)。 PLC控制柜能適應(yīng)各種大小規(guī)模的工業(yè)自動(dòng)化控制場(chǎng)合。廣泛應(yīng)用在電力、冶金、化工、造紙、環(huán)保污水處理等行業(yè)中。

PLC控制柜使用條件

供電電源：DC直流24V，兩相交流220v，（-10%，+15%），50HZ

防護(hù)等級(jí)：IP41或IP20

環(huán)境條件：環(huán)境溫度在0℃-55℃，防止太陽(yáng)光直接照射；空氣的相對(duì)濕度應(yīng)小于85%（無凝露）。遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的震動(dòng)源，防止震動(dòng)頻率為10-55HZ的頻繁或連續(xù)震動(dòng)。避免有腐蝕和易ran的氣體。

基本結(jié)構(gòu)

可編程邏輯控制器實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)， 其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為：

1、電源

可編程邏輯控制器的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。

一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。

2、中央處理單元(CPU)

中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中shu。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。

當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，金水區(qū)電氣柜，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。

為了進(jìn)一步提高可編程邏輯控制器的可靠性，近年來對(duì)大型可編程邏輯控制器還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。

3、存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。

存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。

4、輸入輸出接口電路

1)、現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是可編程邏輯控制器與現(xiàn)場(chǎng)控制的接口界面的輸入通道。

2)、現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成，作用可編程邏輯控制器通過現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。

5、功能模塊

如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊。

6、通信模塊

工作原理：當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段， 即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。

1)、輸入采樣階段

在輸入采樣階段，可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

2)、用戶程序執(zhí)行階段

在用戶程序執(zhí)行階段，可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。

即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。

在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會(huì)被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程影像寄存器會(huì)被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。

3)、輸出刷新階段

當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是可編程邏輯控制器的真正輸出。

可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點(diǎn)：

1、系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易，以開關(guān)量控制為其特長(zhǎng)；也能進(jìn)行連續(xù)過程的PID回路控制；并能與上位機(jī)構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如DDC和DCS等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的綜合自動(dòng)化。

2、使用方便，編程簡(jiǎn)單，采用簡(jiǎn)明的梯形圖、邏輯圖或語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，而無需計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動(dòng)硬件。

3、能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)，遠(yuǎn)高于其他各種機(jī)型。

目前正在給一些國(guó)外企業(yè)做防抄板保護(hù)方案，之前此企業(yè)有一款熱銷產(chǎn)品被chao襲，價(jià)格突然從1000元降到200元，如果按照理論計(jì)算，損失8000萬。在這里也順便講講電子產(chǎn)品抄板那些事。電子產(chǎn)品復(fù)zhi的關(guān)鍵是芯片的jie密，抄板解mi廠商通過芯片解mi在加上PCB抄板（PCB 抄板相對(duì)簡(jiǎn)單），大部分電子產(chǎn)品可以2周之內(nèi)把一模一樣的嵌入式軟件和硬件全部提供到位。芯片解mi技術(shù)甚至還成為一個(gè)“學(xué)科”。同時(shí)嵌入式軟件保護(hù)，防抄板技術(shù)也成為關(guān)鍵的盾。

抄板當(dāng)年那些事

此技術(shù)起源于國(guó)外，在90年代由我國(guó)發(fā)展壯大，在改革開放初期，技術(shù)底子薄，技術(shù)feng鎖嚴(yán)重，這些抄板jie密技術(shù)為我國(guó)電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展節(jié)省了大量成本，也是立下汗馬功勞，當(dāng)?shù)趛i批芯片解mi的人基本上都是找國(guó)家實(shí)驗(yàn)室代為開片、提圖、然后打印圖紙，并對(duì)圖紙進(jìn)行分析，設(shè)定做FIB的實(shí)驗(yàn)方案?，F(xiàn)在隨便在電子市場(chǎng)都能找到非常專業(yè)的解mi廠家，價(jià)格大概千元到幾萬不等。但是隨著中國(guó)科技的提高，解mi技術(shù)已經(jīng)成為了自主創(chuàng)新的壁壘。

解mi原理

所謂加密，就是在特定的引腳上加電壓和足夠的電流，燒斷該引腳熔絲，這樣片里的程序就不可以被讀出來也不能改寫了。解mi就是逆向過程。把芯片置于2000-6000倍的顯微鏡下，通過一些測(cè)量手段將內(nèi)部版圖翻出來，然后找出芯片的ROM總線和控制線，后找到加密熔絲位，接下來就是在芯片上找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)來做連線跳過熔絲位就可以了。

解mi手段

一般用硝suan融掉IC表層環(huán)氧樹脂使芯片暴露，再用FIB機(jī)臺(tái)在芯片上切割線路（移除）和連接線路（沉淀），經(jīng)過FIB線路修改后，把芯片放到編程器上讀一下，所有數(shù)據(jù)就讀出來了。當(dāng)然，往往這個(gè)過程并不順利，需要做多次FIB，有的需要?jiǎng)佑梦⒉僮鲀x操作探針臺(tái)不斷進(jìn)行測(cè)試。這個(gè)過程中就是芯片提圖。任何一個(gè)芯片翻出線路圖的成本費(fèi)用很高，時(shí)間也較長(zhǎng)，這也是研究解mi方案的前期的主要成本，也是給解mi行業(yè)做生僻型號(hào)價(jià)格較貴的原因。

抄板價(jià)格

每顆IC根據(jù)切割點(diǎn)和連線點(diǎn)的多少費(fèi)用不等，主要看FIB所花費(fèi)的時(shí)間。FIB有的地方按線收費(fèi)，有的按時(shí)間收費(fèi)。這是每次解mi芯片的主要成本。

抄板歷史

這個(gè)行業(yè)興起于90年代初，當(dāng)?shù)趛i批芯片解mi的人基本上都是找國(guó)家實(shí)驗(yàn)室代為開片、提圖、然后打印圖紙，并對(duì)圖紙進(jìn)行分析，設(shè)定做FIB的實(shí)驗(yàn)方案。現(xiàn)在隨便在電子市場(chǎng)都能找到非常專業(yè)的解mi廠家，價(jià)格大概千元到幾萬不等。

防超板對(duì)策：防止電路被抄xi，核心在于芯片和安全解決方案設(shè)計(jì)，目前的眾多MCU其實(shí)并不具備安全防護(hù)功能，所以hao的辦法是使用一顆專用的安全芯片，通過安全芯片對(duì)接MCU，進(jìn)行認(rèn)證，授權(quán)，保持關(guān)鍵數(shù)據(jù)等功能。

總的來說，USS協(xié)議主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1. 支持多點(diǎn)通信，物理層可使用RS485網(wǎng)絡(luò)；

2. 采用主-從的通信方式，網(wǎng)絡(luò)中duo可以有1個(gè)主站（Master）和31個(gè)從站；

3. 單雙工通信方式，可發(fā)送和接收，但不能同時(shí)進(jìn)行；

4. 報(bào)文簡(jiǎn)單可靠，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可變；

USS協(xié)議的波特率gao可達(dá)115.2kbps，通信字符格式為1位起始位、1位停止位、1位偶校驗(yàn)位和8位數(shù)據(jù)位。USS通信的刷新周期與PLC的掃描周期是不同步的，一般完成一次USS通信需要幾個(gè)PLC掃描周期，過載保護(hù)電氣柜，通信時(shí)間和總線上的變頻臺(tái)數(shù)、波特率以及掃描周期有關(guān)。不同波特率下的USS主站輪詢時(shí)間也有所不同。

主站與從站之間的報(bào)文傳輸有三種方式：

1. 周期性報(bào)文傳輸（Cyclic Telegram Transfer）：

在周期性報(bào)文傳輸過程中，主站每隔一段時(shí)間就發(fā)送報(bào)文給從站，每一個(gè)從站都可以接收到主站發(fā)送的報(bào)文；對(duì)于從站而言，當(dāng)接收到的報(bào)文沒有錯(cuò)誤，并且報(bào)文中的地址是本站的地址時(shí)，從站必須應(yīng)答；當(dāng)主站接收到從站的應(yīng)答后，便與從站建立了邏輯上的連接；在周期性報(bào)文傳輸中，主站與從站之間都會(huì)設(shè)置一個(gè)監(jiān)控時(shí)間，當(dāng)超時(shí)沒有接收到報(bào)文時(shí)，會(huì)提示通信錯(cuò)誤；

2. 非周期性報(bào)文傳輸（Acyclic Telegram Transfer）：

一般來講，報(bào)文的傳輸都是周期性的，但一些用于診斷和服務(wù)的報(bào)文可以非周期性的方式進(jìn)行。在非周期性報(bào)文傳輸中，無法設(shè)置監(jiān)控時(shí)間。

3. 廣播（Broadcast）：

主站通過將通信報(bào)文中的廣播位置1來實(shí)現(xiàn)廣播通信（詳見后續(xù)報(bào)文結(jié)構(gòu)）。在廣播通信中，所有的從站都能收到廣播報(bào)文，并且不需要應(yīng)答。

STX：起始字節(jié)（Start of Text），值為02 Hex，表示報(bào)文的開始；

LGE：第二個(gè)字節(jié)，表示報(bào)文的長(zhǎng)度；

ADR：第三個(gè)字節(jié)，表示從站的地址及其它信息；

1~n：n個(gè)字節(jié)，表示數(shù)據(jù)的內(nèi)容（n≤252）；

BCC：后一個(gè)字節(jié)，BCC校驗(yàn)碼；

報(bào)文的長(zhǎng)度LGE是指數(shù)據(jù)長(zhǎng)度n加上ADR和BCC，也就是n+2個(gè)字節(jié)；

地址字節(jié)ADR的第0~4位用來表示從站地址，第5位是廣播標(biāo)志位，第6位是鏡像標(biāo)志位，第7位是特殊用途標(biāo)志位。

由于從站地址的范圍是5個(gè)二進(jìn)制位(bit)，因此能夠表示的da值為十進(jìn)制數(shù)31，組裝電氣柜，這也是為什么USS協(xié)議duo能支持31個(gè)從站的原因；

廣播報(bào)文是把ADR的第5位置1，如果為0，非廣播報(bào)文；

鏡像報(bào)文是把ADR的第6位置1，當(dāng)從站接收到主站的鏡像報(bào)文后，會(huì)原封不動(dòng)的將其發(fā)回給主站；鏡像報(bào)文功能可在調(diào)試時(shí)用于測(cè)試網(wǎng)絡(luò)通信的質(zhì)量。如果為0，非鏡像報(bào)文；

USS協(xié)議允許主站與從站之間傳遞不同于標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)裝置的報(bào)文。這些非標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文，保壓電氣柜，被稱為特殊報(bào)文。這樣一來，在同一條總線上，就可能同時(shí)存在標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文和特殊報(bào)文兩種情況。為了進(jìn)行區(qū)分，特殊報(bào)文就是將ADR地址的第7位被置1。具有特殊報(bào)文處理能力的從站可以接收特殊報(bào)文并進(jìn)行處理，而普通從站會(huì)忽略特殊報(bào)文。如果該位為0，那么就是標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文，0~6位有效。