鄭州繼飛機電設(shè)備有限公司

鞏義自動化控制柜-繼飛機電-觸摸自動化控制柜 ：

不能。雖然大多數(shù)PLC里的主控芯片就是MCU單片機。

PLC的優(yōu)勢在于可以使用梯形圖進行二次開發(fā)，首先你要明確一點：PLC是給電qi工程師使用的。電qi工程師不是電子工程師，他們的工作不是單單考慮你這個MCU如何驅(qū)動繼電器來控制機床的。

其次PLC的優(yōu)勢在于穩(wěn)定性強，你可能覺得iPhone的APP突然閃退一下沒啥問題，重新打開一下就行了，實在不行就重啟。但工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備不行，死機一秒有可能是一條人命……

所以你想用MCU、繼電器、光耦做PLC可以，但不經(jīng)過嚴格規(guī)劃設(shè)計、調(diào)試測試、各種抗擾試驗認證的，頂多稱為繼電器控制器，而不是真正能用于工業(yè)現(xiàn)場的PLC。一般的工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備，開發(fā)設(shè)計完成后，認證測試通過后，就不會再修改，以后的量產(chǎn)都是照著認證測試的那套電路、底層程序來生產(chǎn)，修改任意一行芯片驅(qū)動代碼都需要重新認證。

了解工業(yè)防護等級么？了解冗余系統(tǒng)么？了解工業(yè)領(lǐng)域需要的是什么么？

一、先從基本說起，穩(wěn)定性與可靠性，你一塊單片機的穩(wěn)定性和可靠性能比得過IP67類的產(chǎn)品么？懂防護等級么？看過工業(yè)惡劣現(xiàn)場么？看過露天野外設(shè)備作業(yè)么？一場大雨過后又濕又潮你敢肯定你那單片機還能行？冬天零下的溫度你敢保證它還能運行？我就不信了。

二、工業(yè)里比如說汽車生產(chǎn)線，或者大型的電廠煤炭等領(lǐng)域，動不動上百的I/O有時候上千，你用單片機給我做個看看，鞏義自動化控制柜，而且就PLC這種抗草的貨還得弄一套冗余系統(tǒng)，你單片機是能信春哥啊還是自愈能力100%就不死，再不濟你也單片機做一套冗余？做得出來我服你，但有一點可以肯定，軟啟動自動化控制柜，甲方秒秒鐘KO你。

三、工業(yè)領(lǐng)域控制只是一部分，還需要采集、通訊、上位、組態(tài)、運動控制與顯示等領(lǐng)域，這些東西都需要依靠完整的工業(yè)體系與通訊協(xié)議去做，比如西門子有成套的東西能夠?qū)崿F(xiàn)這些功能，你單片機是想怎么個做法？動不動各種Modbus、profibus、profinet、OPC等東西是要怎么個一一實現(xiàn)法？

四、開發(fā)周期，各家PLC廠商都在不斷完善自己的編程軟件，使之能夠越來越簡單的服務(wù)于工程師，而各種程序塊也是越來越方便人性化的任意去調(diào)用，比如PID模塊、運動控制模塊等，大大減輕了工程師的開發(fā)壓力也縮短了開發(fā)周期，單片機呢？自己開發(fā)的東西難道有信心能夠打敗西門子工程師的？

五、外圍硬件支持，這是某組態(tài)軟件上的東西，單片機如何實現(xiàn)？靠一個人開發(fā)？累死了吧，國內(nèi)動不動在投biao的時候都是嚴重的工期不足了，PLC如何高度集成化模塊化的東西很多時候在工期面前都捉襟見肘，單片機開發(fā)估計就猴年馬月了，更別提去支持HMI、可視化控制系統(tǒng)、市面上上百種的品牌與硬件驅(qū)動了，就算你真的做出來了，遇到幾十臺變頻器的時候，你覺得那單片機能扛得住干擾？大型項目的時候，弄了個高壓高功率電機，啟動的時候整個電網(wǎng)都顫，那單片機各種數(shù)值不得像竄天猴兒一樣的上竄下跳??？

六、距離問題，工業(yè)領(lǐng)域有的時候是要跨區(qū)域整合與監(jiān)視的，所用的通訊方式多為以太網(wǎng)（通訊距離長）加中繼器，或者直接走民用寬帶光纖（有的時候距離要好幾公里幾十公里），所用的東西到后很可能是用的微軟的IE瀏覽器（對，你沒聽錯，西門子WINCC WEB)，你用單片機給我支持一下試試看？還有就是遇到突發(fā)情況下，如果無人值守或者重大事故的時候，需要由PLC的通信模塊根據(jù)情況發(fā)送短信給相關(guān)人員（比如領(lǐng)導），單片機能？開發(fā)需要多久？

任何產(chǎn)品的應(yīng)用學習，抓住它的本質(zhì)則事半功倍。如果被困難先入為主，費時費力不說，甚至陷入死胡同也未可知?！舅妓鳌俊咀聊ァ繛槭裁从型瑢W耗費大量的時間學習，成績卻不怎樣？

我們看看PLC應(yīng)用怎么快速入門。

plc在生活中的用途非常廣，特別是在自動化方面更為常用，自動化方面的朋友，掌握plc編程方面的知識，將為學習和工作帶來很大的幫助。

PLC中無非就是三大量：開關(guān)量、模擬量、脈沖量。只在搞清楚三者之間的關(guān)系，你就能快速的入門PLC了。

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?工控【資料庫】【軟件庫】使用指南1開關(guān)量也稱邏輯量

指僅有兩個取值，0或1、ON或OFF。它是chang用的控制，對它進行控制是PLC的優(yōu)勢，也是PLC基本的應(yīng)用。

關(guān)量控制的目的是，根據(jù)開關(guān)量的當前輸入組合與歷史的輸入順序，使PLC產(chǎn)生相應(yīng)的開關(guān)量輸出，以使系統(tǒng)能按一定的順序工作。所以，有時也稱其為順序控制。

而順序控制又分為手動、半自動或自動。而采用的控制原則有分散、集中與混合控制三種。

2模擬量是指一些連續(xù)變化的物理量

如電壓、電流、壓力、速度、流量等。

PLC是由繼電控制引入微處理技術(shù)后發(fā)展而來的，可方便及可靠地用于開關(guān)量控制。由于模擬量可轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，數(shù)字量只是多位的開關(guān)量，故經(jīng)轉(zhuǎn)換后的模擬量，PLC也完全可以可靠的進行處理控制。

由于連續(xù)的生產(chǎn)過程常有模擬量，所以模擬量控制有時也稱過程控制。

模擬量多是非電量，而PLC只能處理數(shù)字量、電量。所有要實現(xiàn)它們之間的轉(zhuǎn)換要有傳感器，把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)電量。如果這一電量不是標準的，還要經(jīng)過變送器，把非標準的電量變成標準的電信號，如4—20mA、1—5V、0—10V等等。

同時還要有模擬量輸入單元（A/D），把這些標準的電信號變換成數(shù)字信號；模擬量輸出單元（D/A），生產(chǎn)自動化控制柜，以把PLC處理后的數(shù)字量變換成模擬量——標準的電信號。

所以標準電信號、數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換就要用到各種運算。這就需要搞清楚模擬量單元的分辨率以及標準的電信號。例如：

PLC模擬單元的分辨率是1/32767，對應(yīng)的標準電量是0—10V，所要檢測的是溫度值0—100℃。那么0—32767對應(yīng)0—100℃的溫度值。然后計算出1℃所對應(yīng)的數(shù)字量是327.67。如果想把溫度值精que到0.1℃，把327.67/10即可。

模擬量控制包括：反饋控制、前饋控制、比例控制、模糊控制等。這些都是PLC內(nèi)部數(shù)字量的計算過程。

3脈沖量

是其取值總是不斷的在0（低電平）和1（高電平）之間交替變化的數(shù)字量。每秒鐘脈沖交替變化的次數(shù)稱為頻率。

PLC脈沖量的控制目的主要是位置控制、運動控制、軌跡控制等。例如：脈沖數(shù)在角度控制中的應(yīng)用。步進電機驅(qū)動器的細分是每圈10000，要求步進電機旋轉(zhuǎn)90度。那么所要動作的脈沖數(shù)值=10000/（360/90）=2500。

PLC控制柜的組成部分

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

2、PLC：這個要根據(jù)工程需要選擇。打個比方如果工程小可以直接就是一個一體化的PLC 但如果工程比較大 可能就需要模塊、卡件式的，同時還可能需要冗余（也就是兩套交替使用）。

3、24VDC的電源：一個24VDC的開關(guān)電源，大多數(shù)的PLC都是自帶24VDC的電源，根據(jù)是否確實需要來定是否要這個開關(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)點卻是220VAC的，那么你就必須在PLC輸出口加上一個繼電器，即指令發(fā)出時 繼電器動作，但后讓控制回路的節(jié)點接到繼電器的常開或常閉點上。也是根據(jù)情況選擇是否使用繼電器。

5、接線端子：這個肯定是每個柜子都必不可少的東西 根據(jù)信號數(shù)量可以配置。如果只是一個單純的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某些現(xiàn)場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，可能就需要增加交換機什么的。視情況而定。

PLC控制柜可完成設(shè)備自動化和過程自動化控制，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能，性能穩(wěn)定、可擴展、抗干擾強等特點，是現(xiàn)代工業(yè)的核心。

可以根據(jù)用戶需求量身設(shè)計PLC控制柜、變頻柜等，滿足用戶要求，并可搭配人機界面觸摸屏，達到輕松操作的目的。設(shè)備更可與dcs總線上位機 modbus、profibus等通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸；工控機、以太網(wǎng)等實現(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、風機水泵、中央空調(diào)、港口機械、機床、鍋爐、造紙機械、食品機械等等。

PLC控制柜概述

PLC綜合控制柜具有過載、短路、缺相保護等保護功能。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、工作穩(wěn)定、功能齊全?？梢愿鶕?jù)實際控制規(guī)摸大小，進行組合，既可以實現(xiàn)單柜自動控制，也可以實現(xiàn)多柜通過工業(yè)以太網(wǎng)或工業(yè)現(xiàn)場總線網(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)自動化控制場合。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%），觸摸自動化控制柜，50HZ

防護等級：IP41或IP20

環(huán)境條件：環(huán)境溫度在0℃-55℃，防止太陽光直接照射；空氣的相對濕度應(yīng)小于85%（無凝露）。遠離強烈的震動源，防止震動頻率為10-55HZ的頻繁或連續(xù)震動。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質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機， 其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同，基本構(gòu)成為：

1、電源

可編程邏輯控制器的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、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電源的設(shè)計和制造也十分重視。

一般交流電壓波動在+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從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。

當可編程邏輯控制器投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(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器中逐條讀取用戶程序，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)運行，直到停止運行。

為了進一步提高可編程邏輯控制器的可靠性，近年來對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CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。

3、存儲器存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。

存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。

4、輸入輸出接口電路

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

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

5、功能模塊

如計數(shù)、定位等功能模塊。

6、通信模塊

工作原理：當可編程邏輯控制器投入運行后，其工作過程一般分為三個階段， 即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，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)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，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，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(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，只有輸入點在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(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)果會對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)只能到下一個掃描周期才能對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。即使用I/O指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程影像寄存器會被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。

3)、輸出刷新階段

當掃描用戶程序結(jié)束后，可編程邏輯控制器就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(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)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，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：

1、系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴展容易，以開關(guān)量控制為其特長；也能進行連續(xù)過程的PID回路控制；并能與上位機構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如DDC和DCS等，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的綜合自動化。

2、使用方便，編程簡單，采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計算機知識，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件。

3、能適應(yīng)各種惡劣的運行環(huán)境，抗干擾能力強，可靠性強，遠高于其他各種機型。