plc编程到底是啥?电气工程及其自动化大一小白对未来很迷茫?

发布时间:2023-10-24 10:25:50 来源:乐鱼体育最新官方网站

  PLC最常见的用途是替代电气控制中的继电器逻辑控制电路。例如电机控制、变电站市电进线互投和自备发电机起停控制、过程控制DCS操控系统和楼宇消防联动控制系统控制等等。我们一般的城市居民小区高层建筑的水压控制,就是采取PLC配套变频器执行水泵操控的。

  PLC更重要的用途是构建数据交换系统,它起到把现场总线变换为工业以太网,实现现场设备与后台的数据交换,以及接收和执行遥控命令等等。

  在现代工业、民居、国防、交通(地铁、港口、民航)、银行和移动的数据中心中都大量使用PLC。

  我本人设计的PLC系统数以千计,其中比较著名的有十几个城市的地铁项目,还有几十座机场的空管中心项目,以及多座移动基站,以及多家银行的数据中心项目。

  图1的左侧是通信接口模块,它能实现PLC的通信数据和网络数据交换。向右显示了“AC 500”的是PLC的主体,即CPU模块。再往右是开关量输入/输出模块以及模拟量输入输出模块。

  由此我们正真看到,PLC类似于一个单片机系统。事实上,PLC就是单片机智能化系统,但它的可靠性和稳定能力非常高,远超于了一般的单片机。

  在工业环境下的电磁骚扰强烈,所以PLC必须要满足国家标准对电磁骚扰的要求。有关电磁骚扰的国家标准如下:

  PLC抵御电磁骚扰的硬件措施包括电源隔离、开关量输入接口采取光电隔离、模拟量也采取光电隔离等措施。输出接口的电磁骚扰会弱一些,但也需要采取一定的措施,包括OC门和继电器接口等等。

  为了提高PLC的可靠性,在重要场合还采取主PLC与从PLC冗余配套工作的措施,见下图:

  我们原来在变电站电力监控系统中用工业控制计算机作为中间层面的数据处理中心,但工业控制计算机存在电源故障、硬盘故障,抗电磁骚扰能力弱,后来就淘汰了,转而使用PLC作为数据处理中心。下图是我在《低压成套开关设备的原理及其控制技术》第三版中的插图:

  在图4中,既有利用PLC执行低压进线、母联和自备发电机间的备自投系统,也有执行数据交换的PLC系统。

  学过初级编程知识的人都知道循环语句。一旦程序进入死循环,程序事实上就是死机了。对于PLC来说也是如此。一旦PLC进入死循环,它的接口会复位,被控制量会发生严重问题。因此,PLC的程序语句是一条条顺序执行的,一直运行到最后一条再返回,不会出现死循环。即便是转移指令,只要转移条件满足就转移,否者跳过转移程序段继续执行。

  PLC程序格式有两种,其一是T形图格式,其二是模块化编程语言格式。对于较复杂的PLC程序,一般都采用模块化编程语言来编写。不管是T形图也好,是模块化编程语言也好,它们都一定要符合国际电工委员会IEC61131-3标准的要求。

  图6中的STEP2和STEP3就是转移程序端。如果不合乎条件,程序会跳过转移程序段执行。

  学习PLC技术,应当是在大三,而且以T形图为主。实际上,校园学习PLC无非就是控制十字路口红绿灯,真正的PLC技术不是在校园,而是在实际工程中。只要做过一个工程,对PLC的认知就会大幅提升。

  说来好笑。某次我在某学校参观,和负责PLC教学的老师谈了几句,发现这位老师在数据交换方面比我差远了。我对数据交换技术的认知就是在实际工程中学习和加深的,由此可见实际工程历练的重要性。

  1)不要把对未来很迷茫这句话挂在嘴上。事实上,任何人都不知道未来会如何。路是我们走出来的,路到山前自然直,何惧之有?!

  实际上,每一位即将毕业的学生们都有就业焦虑症,我们只可以设法克服。体育锻炼是最好的办法,建议题主加强健身,并参加校园活动,改善自己的心情。

  3)读好大学里的所有课程。要格外的注意培养自己的动手能力,这是我们工科生在学习方法上的重中之重,对我们日后的职场生涯很重要。

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  PLC(Programmable Logic Controller):可编程逻辑控制器。实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同plc在生活中的用途非常广,特别是在自动化方面更为常用,自动化方面的朋友,掌握一点plc编程方面的知识,将为您的学习和工作带来非常大的帮助。先来看下PLC长啥样?

  整体式PLC是将电源、中央处理器、输入/输出等装在一个箱体内,通常称为基本单元,整体式PLC一般还可配备特殊功能单元,如模拟量单元、位置控制单元等,使其功能得以扩展。这类PLC的特点包括结构紧密相连、体积小、价格低等。小型PLC一般都会采用这种整体式结构。

  模块式PLC将PLC的各组成部分分别做成若干个单独的模块,如CPU模块、I/O模块、电源模块(有的含在CPU模块中)等,模块装在框架或基板的插座上,这种模块式PLC的特点是配置灵活,可根据自身的需求选配不同规模的系统,而且装配方便,便于扩展和维修。大、中型PLC一般都会采用模块式结构。

  PLC是在综合了继电器接触器控制和计算机控制的诸多优点之上设计和发展的,它在冶金、能源、化工、交通、电力等领域中存在广泛的应用。

  PLC取代传统的继电器电路,实现了逻辑控制和顺序控制,它既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

  了解完PLC及其原理,下面咱们重点来说说,PLC编程到底是个啥?以及怎么快速掌握方法

  PLC编程步骤实际上并不复杂,但往往大多数工程师就是认为太简单而忽略很多细节,但恰恰是这些小细节将会在后续的工作中引起烦。想避免日后的麻烦,必须严谨的按步骤操作。俗话说得好,没有规矩不成方圆,下面就来聊聊PLC编程那些的规矩。

  第一步看起来再简单不过了,但很多工程师都做不到。认为这一步是荒度时间,甚至只从供货方培训来了解设备。仔细阅读说明书是编程的第一步,首先要阅读安全守则,知道哪些执行机构可能会对人身造成了严重的伤害,哪些机构间最容易发生撞击,当发生危险时怎么样才能解决,这些最致命的问题都在安全守则中,为啥不去看呢?

  此外,关于设备每个元件的特性,使用方法,调试方法也在说明书里面,不去阅读,即使程序正确,如果元件没有调试好,设备一样不能工作。再有,所有的电路图、气动液压回路图、装配图也在说明书里面,不去阅读它怎么知道每种元件能做何种改造呢。

  检查I/O,俗称“打点”。检查I/O的方法很多,但是一定要根据说明书提供的地址依次进行全方位检查,在绝对安全的情况下来检查。

  在检查输入点时,一般输入信号无非是各种传感器,如电容、电感、光电、压阻、超声波、磁感式和行程开关等传感器。检查这些元件最简单,根据元件说明将工件放在工位上,或是移动执行机构检查传感器是否有信号即可。当然,不同的设备检验测试的方式可能不同,这要看详细情况而定了。

  但是在检查输出信号时就要格外小心了。如果是电驱动产品,必须在安全情况下,尤其是保证设备不可能会发生撞击前提下,让执行机构的驱动器得电,检查执行机构能否运动。如果是液压或气动执行机构,同样在安全情况下手动使换向阀得电,从而控制执行机构。在检查输出信号时,不论执行机构的驱动方式是什么,一定要根据元件说明书,首先要保证设备和人身安全,要注意并不是所有设备的执行机构都可以通电测试的,所以有时个别的输出信号可能没办法手动测试。

  无论是输入还是输出装置,当传感器有信号或执行机构的驱动装置得电后,必须同时检查PLC上的I/O模块指示灯是否也点亮。很多设备中,输入输出信号是通过接线端子与PLC连接,有时接线端子的指示灯有信号 ,但不能够确保由于连接导线的里面断路,而PLC上相应的地址没信号接通。这一点要特别注意。

  在测量输入输出信号后,要同时将测量的地址记录下来,保证信号地址和说明书里面一致。如有不同,再次测量设备地址,多次测量仍然不一致,先联系设备厂家,因为此时不能够确保厂家提供的地址没有错误。

  不同的PLC使用不相同的编程软件,但是对于任何一种软件来说,编程前的第一步就是进行硬件组态,结合实际PLC的类型建立硬件配置及相应的通讯配置。

  硬件组态完成后,将之前在纸上记录下来的I/O地址写在软件的符号表中。由于软件不同,对于符号表的定义可能不同,但一般的软件都有该功能,这一步是至关重要的。

  在编写符号表时,不仅要把设备输入输出的绝对地址写正确,最好再给每个地址命名并添加注释,这对后面的编程会十分便捷。不需要在编程时每次都查询绝对地址,只要填写命名好的名称即可。当然,这也取决于软件是不是具备此功能。

  在编程之前,一定要在草稿上写出程序的流程图。一个完整的程序,应该包括主程序、停止程序、急停程序、复位程序等部分,如果软件允许,应该将各个程序按“块”的形式编写,即一个程序是一个块,最终将每个块按需求来调用即可。

  PLC最擅长的就是处理顺序控制,在顺序控制中主流程是核心,一定要确保制定好的流程是正确的,要在草稿上仔细检查。如果主流程存在问题,当程序被PLC执行后,很有几率发生撞击,损坏设备或对人身造成危险。

  确保主流程没问题后,便可以在软件中编写程序了。此外,还需要注意停止、急停和复位程序的正确性,尤其是停止和急停程序,这是关系到人身安全和设施安全的最重要的程序,万万不可小视。一定要保证无论在任何情况下,只要执行停止或急停程序,设备绝不会对人身造成伤害。

  1、如果条件允许,或是你的逻辑能力超强,可以先用软件的仿真功能做测试,但是很多繁琐的程序很难用软件仿真看出程序是否正确。

  2、将程序下传到PLC中进行在线的调试。若设备不动或运行中出现不正常的情况,先不要去修改程序,很可能是传感器没有调试到位,如果确保传感器无误,再去修改程序。

  在上一步的调试中,由于对程序有所修改,故必须再次整体检查或编辑一下程序,然后将最终的程序下传到PLC中。

  在这一步中,要注意一个问题,就该将程序保存在啥地方?PC硬盘?闪存设备?移动硬盘?

  当然这些都可以,但这些存储设备都可能感染病毒。所以,最好将程序烧制到光盘上。并且还有一个问题,烧制的程序是哪个程序?在之前我们已将最终调试并修改完成的程序下载到PLC中,如果PLC在执行该程序时完全无误的话,就将该程序上传到PC中,将此程序烧制到光盘中。

  完成编程后,应该填写最后的调试报告,将遇到的问题和程序的一些难点问题一一记录下来。因为长时间以后,好记性不如烂笔头。

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  PLC:可编程逻辑控制器简单地说,PLC就是一种小型的计算机,和我们常用的计算机不同的是,PLC是设备之间通过数字信号进行互动,而我们常用的计算机,是人和计算机的互动。

  1、开关量的开环控制。这是PLC最基本的控制功能,它能凭借其强大的逻辑运算能力,取代传统继电接触器的控制系统;

  2、数据采集与监控。这是PLC非常必要的功能,否则它将没办法完成现场控制;

  3、数字量智能控制。PLC具有实现接收和输出高速脉冲的功能,近年来先进的PLC还开发了数字控制模块和新型运动单元模块,让工程师更轻松地通过PLC实现数字量控制;

  正因为PLC功能强大,且具有设计方便、重量体积小、能耗低、改造工作量小、通用性强、维护方便等易学易用的特点,深受工程师的欢迎,因此应用十分普遍,钢铁、石油、化工、纺织、交通、机械制造等等行业都能看到它的身影。

  而众诚工业还能按照每个用户需求,设计PLC控制程序,为客户提供PLC编程和上位机软件的定制化开发技术服务,使用户得到满足的多种需求,比如,自主研发的洁净空调智能控制管理系统和通风排风智能控制管理系统就配置PLC,不仅仅具备报警和定时控制功能,还兼具可扩展性和兼容性,系统能被第三方系统集成。

  以上PLC的基本介绍,相信我们大家对PLC也有一个初步的了解。PLC的型号、品牌不同,对应着其结构及形式、性能、编程方式等等都有所差异,价格也各不相同,在挑选时候,建议先要明确自己的应用需求,比如具体的应用场景,希望实现的运动和控制功能,已经特殊的控制要求,这些将决定了PLC的选型和搭配组合。



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