PLC和PLD区别

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PLD是可编程逻辑器件

PLD是可编程逻辑器件

PLD是可编程逻辑器件1. 什么是PLD可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,简称PLD)是一类用于实现数字逻辑功能的集成电路。

与传统的固定功能的逻辑门电路不同,PLD可以通过编程来实现不同的逻辑功能。

PLD通常由一个或多个可编程的逻辑门阵列(PAL)和一个或多个可编程的互联网络(PEN)组成。

通过调整PLD中的逻辑阵列和互联网络的编程,可以实现不同的逻辑功能和电路连接。

2. PLD的分类根据逻辑阵列和互联网络的不同结构,PLD可以分为以下几类:2.1 可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic,简称PAL)可编程阵列逻辑是较早期的PLD类型,它采用与阵列逻辑(Array Logic)相似的结构。

PAL由一个输入逻辑阵列和一个输出产品项逻辑阵列组成。

输入逻辑阵列根据编程的交叉点来产生AND逻辑函数,输出产品项逻辑阵列则产生OR逻辑函数。

2.2 可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array,简称PLA)可编程逻辑阵列是PLD的一种进化形式。

与PAL不同,PLA在输入逻辑阵列和输出产品项逻辑阵列之间加入了可编程的“与阵列”(AND-Plane),从而提供了更大的灵活性。

PLA在实现逻辑功能时,可以通过编程选择使用特定的与阵列。

2.3 具有可编程互联网络的CPLD与FPGA2.3.1 复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device,简称CPLD)CPLD是一种相对较大规模的PLD,它不仅包含与阵列和产品项逻辑阵列,还包含了可编程的互联网络。

CPLD的互联网络可用于编程实现更复杂的电路连接。

CPLD通常由多个PAL、PLA、互联网络、时钟管理和输出驱动器等部分组成。

2.3.2 现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)FPGA是目前最为灵活和功能最强大的PLD类型。

仪表控制系统DCS和PLC最大的区别在哪

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仪表控制系统DCS和PLC最大的区别在哪一、PLe系统1.从开关量控制发展到顺序控制、运送处理,是从下往上的连续 PlD 控制等多功能,PlD在中断站中。

2.可用一台PC机为主站,多台同型PLC为从站。

3.也可一台PLC为主站,多台同型PLC为从站,构成PLC网络。

这比用PC机作主站方便之处是:有用户编程时,不必知道通信协议,只要按说明书格式写就行。

4. PLC网格既作为独立DCS,也可作为DCS的子系统。

5. PLC主要用于工业过程中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。

二、DCS系统1.分散式控制系统 DCS 集 4C (Communication, Computer, Control, CRT)技术于一身的监控技术。

2.从上到下的树状拓扑大系统,其中通信是关键。

3. PID在中断站中,中断站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置是树状拓扑和并行连续的链路结构,也有大量电缆从中断站并行到现场仪器仪表。

4.模拟信号,A/D-—D/A、带微处理器的混合。

5. 一台仪表一对线接到I/O,由控制站挂到局域网LAN6. DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场测控站)的3级结构。

用于大规模的连续过程控制,如石化等。

三、如何抉择PLC和DCS系统在可编程逻辑控制器(PLC)和分散式控制系统(DCS)之间如何抉择,要具体情况具体分析,因为应用场合不同,对控制系统的要求也各不相同。

控制系统平台,对自动化系统满足优化生产、维持可用性和获取数据等需求的方式,会有一定的影响。

在选择控制系统方面缺乏远见,也可能会影响未来的扩展、流程优化、用户满意度和公司利润。

除了一些基本准则之外(比如如何控制过程),设计团队还必须考虑安装、可扩展性、维护、保养等方面的各种因素。

目前,虽然对小设备来讲,PLe系统可能是最划算的,但DCS系统则提供了更具经济性的可扩展能力,更可能获得较高的初始投资回报。

PLC是一种工业计算机,用于控制生产制造过程,如机器人、高速包装、装瓶和运动控制等。

pld名词解释

pld名词解释

pld名词解释
PLD,全称为可编程序逻辑器件(Programmable Logic Device),
是一种可以根据用户需求进行逻辑功能定制的集成电路。

它是一种非
常常见的数字电路设计器件,常用于数字电路设计中。

PLD主要有两种:可编程逻辑阵列(PAL)和可编程数组逻辑器件(PLA)。

可编程逻辑阵列(PAL)是一种基于石英门阵列的PLD。

它采用布尔逻辑和存储单元来构建逻辑门,并可以通过编程关闭或打开某些逻
辑门,以达到不同的逻辑功能。

PAL在设计时需要根据应用需求进行定制,可以达到相对较高的性能和速度。

可编程数组逻辑器件(PLA)也是一种常用的PLD。

它由多个可编程门阵列(PGA)和输出逻辑阵列(OLA)组成。

PGA主要用于组合逻辑功能的实现,而OLA用于时序逻辑的实现。

PLA的优点在于可以实现复杂的逻辑功能,并可以在运行时修改逻辑功能,同时具有较高的灵活
性和易设计性。

PLD的优点在于可以提高数字电路的可重复用性、可维护性和可
扩展性。

它们比较便宜,同时也比较简单,可以轻松地在现有的电路
板上添加或调整逻辑功能。

由于PLD的配置和设计可以在软件中完成,可以方便地集成到大型系统和嵌入式系统中。

PLD已经成为了设计数字逻辑的有力工具,广泛应用于数字通信、计算机硬件、工业自动化、
汽车电子等领域。

我所了解的PLC

我所了解的PLC

我所了解的PLC初次听到PLC这个名词,我脑子里的第一反应是PLD,我一直搞不清PLC和PLD的区别。

大学里曾经学习过CPLD的编程,PLD是Programmable Logic Device 的英文简称,中文意思是可编程逻辑器件。

PLD可以做得只有指甲那么大,里面有成百上千的逻辑门,可以通过编程改变其内部逻辑实现很多特有的功能,简单的说,PLD可以看作是集成电路芯片。

而PLC是Programmable Logic Controllers的英文简称,可编程逻辑控制器。

与PLD不同,PLC不仅仅是一个芯片或者一个模块,PLC更像是一台电脑。

它不仅仅包括处理器和存储器模块,还包括输入输出模块,编程设备,以及电源模块。

所有的这些设备组合在一起才称作PLC。

PLC更加偏向于工业控制,体形也更大,主要应用在强电领域。

至此,我才有点搞清楚PLC具体是干什么用的。

在PLC之前,工业上一直使用继电接触器控制系统。

继电接触器系统是用导线将各种继电器、定时器、接触器及其触点按一定的逻辑关系连接起来的控制系统。

它简单便宜,能够满足之前工业的需求。

可是当控制变得越来越复杂,继电接触器系统的连接也变得越来越复杂,控制的难度也增大不少,维修不方便,在通用性和灵活性方面都显示出很大的劣势。

直到1968年,美国通用汽车公司(GE)公开招标重新配置生产线,美国数字设备公司(DEC)才研制出世界上第一台可编程序控制器,并且在汽车生产线上应用成功。

后来,日本、德国的公司也相继研制出各自的PLC产品。

现在世界上知名的PLC制造商,比如美国罗克韦尔自动化公司和GE、德国的西门子、日本的三菱和欧姆龙等。

他们都推出了一系列的PLC产品,PLC技术的发展可谓是日新月异。

对于PLC技术本身,我觉得PLC最大的特点应该是它的梯形图编程方式。

这种梯形图编程方式沿用了继电器的触电、线圈、串联等术语和图形符号。

这就像把原来的继电接触器从实际的结构中搬到了电脑屏幕上,继承了继电接触器系统直观简单易学的优点,同时又发挥了编程所带来的巨大的灵活性。

DDC、PLC、PID区别

DDC、PLC、PID区别

DDC、PLC、PID区别首先,DDC是直接数字控制器,PLC是可编程逻辑控制器,PID 是PID是比例,积分,微分的缩写。

其次,他们的被控对象不同。

直接数字控制系统(Direct Digital Control简称DDC),系统中的某个部分,特别是较复杂的部分,计算机通过模拟量输入通道(AI)和开关量输入通道(DI)采集实时数据,然后按照一定的规律进行计算,最后发出控制信号,并通过模拟量输出通道(AO)和开关量输出通道(DO)直接控制生产过程。

因此DDC系统是一个闭环控制系统,是计算机在工业生产过程中最普遍的一种应用方式。

DDC系统中的计算机直接承担控制任务,因而要求实时性好、可靠性高和适应性强。

而PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。

PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计PLC是一个过程,比如实现交通信号灯的自动闪烁。

PID是一种按设定值控制的一种方式。

比例调节作用:是按比例反应系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。

比例作用大,可以加快调节,减少误差,但是过大的比例,使系统的稳定性下降,甚至造成系统的不稳定。

积分调节作用:是使系统消除稳态误差,提高无差度。

因为有误差,积分调节就进行,直至无差,积分调节停止,积分调节输出一常值。

积分作用的强弱取决与积分时间常数Ti,Ti越小,积分作用就越强。

反之Ti大则积分作用弱,加入积分调节可使系统稳定性下降,动态响应变慢。

积分作用常与另两种调节规律结合,组成PI调节器或PID调节器,他们的实施方法不同。

微分调节作用:微分作用反映系统偏差信号的变化率,具有预见性,能预见偏差变化的趋势,因此能产生超前的控制作用,在偏差还没有形成之前,已被微分调节作用消除。

可编程逻辑器件PLD的使用

可编程逻辑器件PLD的使用

可编程逻辑器件PLD的使用介绍可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,简称PLD)是一种集成电路,用于实现数字逻辑电路的设计与开发。

相比于传统的固定逻辑电路,PLD具有可编程性,可以根据需要重新编程,从而满足不同的功能需求。

在现代电子设备中,PLD被广泛应用于各种数字系统,包括计算机、通信设备、工控系统等。

本文将介绍PLD的基本概念、工作原理以及使用方法,帮助读者了解和使用PLD。

基本概念可编程逻辑器件(PLD)可编程逻辑器件是一种集成电路芯片,由一系列的逻辑门、触发器和可编程连接元件组成。

PLD中的连接元件可以根据用户的需求通过编程来定义,从而实现不同的逻辑功能。

逻辑门逻辑门是数字电路中的基本组成元件,用于执行逻辑运算。

常见的逻辑门有与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)等。

PLD中通常包含多个逻辑门,可以通过编程来定义逻辑门之间的连接关系,以实现特定的逻辑功能。

触发器触发器是数字电路中用于存储和操作信息的元件。

PLD中的触发器可以用来实现时序逻辑功能,例如计数器和状态机等。

可编程连接元件可编程连接元件是PLD中的重要组成部分,它决定了逻辑门和触发器之间的连接关系。

通常使用的可编程连接元件有可编程逻辑阵列(PLA)和可编程互连元件(PAL)等。

工作原理PLD的工作原理可以分为两个阶段:编程和运行。

编程编程是指将用户的逻辑设计转换为PLD可读取的编程文件。

通常使用的编程方式有硬件编程和软件编程。

硬件编程通常通过专用的编程设备和编程线进行,而软件编程则通过一种特定的软件工具来完成。

在编程过程中,用户需要定义逻辑门和触发器之间的连接关系,以及逻辑功能的实现方式。

编程文件通常以特定的格式保存,供PLD读取并进行配置。

运行运行是指将经过编程的PLD配置为用户所需的逻辑功能,并进行实际运行。

运行过程中,PLD读取编程文件中的配置信息,并根据配置信息实时控制逻辑门和触发器的工作状态。

可编程逻辑器件

可编程逻辑器件概述可编程逻辑器件(Programmable Logic Devices,简称PLD)是指由用户通过编程方式改变其内部逻辑功能的数字集成电路。

它们采用了现代电子技术,运用数字信号处理、计算机辅助设计技术等手段,可通过对其内置的逻辑单元进行编程和重新配置,以实现不同的逻辑功能。

PLD在数字系统的设计和开发中起着举足轻重的作用。

分类相关概念在介绍具体的PLD分类之前,我们先了解一些相关概念:•PAL(Programmable Array Logic):可编程阵列逻辑器件。

•GAL(Generic Array Logic):通用阵列逻辑器件,是PAL 的改进型。

•PLA(Programmable Logic Array):可编程逻辑阵列。

•FPGA(Field Programmable Gate Array):现场可编程门阵列。

PALPAL是PLD最早的一种形式。

它由与门阵列和或门阵列构成,可通过烧写如与非逻辑的方程表来实现逻辑功能。

GALGAL是PAL的改进版本。

GAL采用重新可编程的逻辑单元而不是方程表来实现逻辑功能。

这意味着它可以多次编程,更具有灵活性。

PLAPLA是通过将与门矩阵与或门矩阵连接在一起形成的。

与PAL类似,PLA也使用方程表来实现逻辑功能。

FPGAFPGA是目前应用最广泛的PLD。

它由逻辑单元、可编程互连资源和I/O单元构成。

逻辑单元通过可编程互连资源进行连接,从而实现所需的逻辑功能。

应用领域数字系统设计PLD广泛应用于数字系统的设计中。

它们被用来实现各种逻辑功能,如计算机、通信设备、消费电子产品等的控制逻辑、数据处理和通信接口。

逻辑分析仪在测试和调试电子系统时,逻辑分析仪经常使用PLD来实现信号采集和分析功能。

通过编程控制PLD,我们可以在逻辑分析仪中实现不同的信号采集和触发功能,方便对系统进行故障分析和调试。

自动化控制PLD也被广泛应用于自动化控制领域。

通过编程控制PLD,我们可以实现各种自动化控制系统的功能,如工业过程控制、机器人控制、家居自动化等。

PLC和PLD区别

PLD与PLC有什么区别PLD(programmable logic device)一、概述PLD 可编程逻辑器件:PLD是做为一种通用集成电路生产的,他的逻辑功能按照用户对器件编程来搞定。

一般的PLD的集成度很高,足以满足设计一般的数字系统的需要。

这样就可以由设计人员自行编程而把一个数字系统“集成”在一片PLD上,而不必去请芯片制造厂商设计和制作专用的集成电路芯片了。

二、分类目前和平和使用的PLD产品主要有:1、现场可编程逻辑阵列FPLA(field programmable logic array);2、可编程阵列逻辑PAL(programmable array logic);3、通用阵列逻辑GAL(generic array logic);4、可擦除的可编程逻辑器件EPLD(erasable programmable logic device);5、现场可编程门阵列FPGA(field programmable gate array)。

其中EPLD和FPGA的集成度比较高。

有时又把这两种器件称为高密度PLD。

三、发展历程早期的可编程逻辑器件只有可编程只读存贮器(PROM)、紫外线可按除只读存贮器(EPROM)和电可擦除只读存贮器(EEPROM)三种。

由于结构的限制,它们只能完成简单的数字逻辑功能。

其后,出现了一类结构上稍复杂的可编程芯片,即可编程逻辑器件,它能够完成各种数字逻辑功能。

典型的PLD由一个“与”门和一个“或”门阵列组成,而任意一个组合逻辑都可以用“与一或”表达式来描述,所以, PLD能以乘积和的形式完成大量的组合逻辑功能。

这一阶段的产品主要有PAL和GAL。

PAL由一个可编程的“与”平面和一个固定的“或”平面构成,或门的输出可以通过触发器有选择地被置为寄存状态。

PAL器件是现场可编程的,它的实现工艺有反熔丝技术、EPROM技术和EEPROM技术。

还有一类结构更为灵活的逻辑器件是可编程逻辑阵列(PLA),它也由一个“与”平面和一个“或”平面构成,但是这两个平面的连接关系是可编程的。

可编程逻辑器件及应用 社会主义

可编程逻辑器件及应用社会主义可编程逻辑器件(PLD)是一种数字电路设备,它可以在不改变硬件设计的情况下重新编程以实现不同的功能。

PLD通常由可编程逻辑阵列(PLA)、可编程数组逻辑器件(PAL)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)组成。

PLD有许多应用,从简单的控制电路到复杂的计算机系统。

以下是几个常见的应用:1. 控制电路:PLD可以用于控制各种设备和机器,例如机械臂、自动售货机、智能家居等。

通过重新编程PLD,可以改变设备的工作方式和行为。

2. 数据传输:PLD可以用于数据传输和通信系统。

例如,在网络交换机中使用PLD来实现数据包转发和路由选择。

3. 数字信号处理:PLD可以用于数字信号处理,例如音频处理、图像处理和视频压缩等。

通过重新编程PLD,可以实现各种算法和信号处理技术。

4. 计算机系统:CPLD是一种专门设计用于计算机系统中的可编程逻辑器件。

它们通常用于控制总线接口、时钟管理、存储器控制等方面。

5. 测试和测量:PLD可以用于测试和测量设备,例如数字万用表、示波器和频谱分析仪等。

通过重新编程PLD,可以实现不同的测试和测量功能。

PLD在现代社会中的应用越来越广泛。

它们可以用于各种领域,包括工业控制、通信、医疗、航空航天和军事等。

PLD的优点是灵活性高、可重复使用性好、设计周期短等。

在社会主义建设中,PLD也有着重要的应用。

例如,在工厂自动化生产线中,PLD可以用于控制机器人和生产设备,提高生产效率和质量。

在交通运输领域,PLD可以用于控制交通信号灯和智能交通系统,提高道路安全和交通流畅度。

总之,PLD是一种非常有用的数字电路设备,在现代社会中具有广泛的应用前景。

随着技术的不断发展和创新,PLD将继续发挥重要作用。

安全控制电路的等级划分

安全控制电路的等级划分是为了根据不同的安全需求和风险等级对电路进行分类和评估,以指导设计和实施相应的安全措施。

下面将介绍常见的安全控制电路等级划分。

一、非安全控制电路非安全控制电路指的是没有安全保护措施的电路,通常只负责非关键设备的控制,不会对人身安全产生直接的影响。

这类电路的等级较低,风险相对较小。

二、基础安全控制电路基础安全控制电路是为了保护人身安全而设计的电路,它能够对一些简单的安全风险进行控制和保护。

这类电路的等级比非安全控制电路要高一些,要求更严格的安全保护措施。

三、高级安全控制电路高级安全控制电路是在基础安全控制电路的基础上进一步增加了安全功能和保护措施的电路。

它能够对更高级别的安全风险进行控制和保护,通常用于对人员生命安全和重要设备进行保护。

在现代工业自动化系统中常用的安全控制电路等级划分是根据国际电工委员会(IEC)的标准进行的,主要有以下几个等级:一、安全控制电路PLa等级PLa等级是指风险等级比较低的安全控制电路,风险评估等级为3,通常适用于低风险的工业设备和机械。

二、安全控制电路PLb等级PLb等级是指风险评估等级为2的安全控制电路,适用于具有中风险的工业设备和机械,对人员安全有一定的要求。

三、安全控制电路PLc等级PLc等级是指风险评估等级为1的安全控制电路,适用于风险相对较高的工业设备和机械,对人员安全有较高的要求。

四、安全控制电路PLd等级PLd等级是指风险评估等级为1的高级安全控制电路,适用于具有较高风险的工业设备和机械,对人员安全有非常高的要求。

除了以上的等级划分,还有一些特殊领域的安全控制电路等级,比如核电站控制电路等级分为I级和II级,医疗设备控制电路等级分为A级、B级和C级等。

总结而言,安全控制电路的等级划分是根据风险评估和安全需求进行的,不同等级的安全控制电路需要采取不同的安全措施和技术手段来保证人员安全和设备的正常运行。

在实际应用中,设计师需要根据具体的工程项目和要求,选择适合的安全控制电路等级,确保系统的安全性和可靠性。

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PLD与PLC有什么区别PLD(programmable logic device)一、概述PLD 可编程逻辑器件:PLD是做为一种通用集成电路生产的,他的逻辑功能按照用户对器件编程来搞定。

一般的PLD的集成度很高,足以满足设计一般的数字系统的需要。

这样就可以由设计人员自行编程而把一个数字系统“集成”在一片PLD上,而不必去请芯片制造厂商设计和制作专用的集成电路芯片了。

二、分类目前和平和使用的PLD产品主要有:1、现场可编程逻辑阵列FPLA(field programmable logic array);2、可编程阵列逻辑PAL(programmable array logic);3、通用阵列逻辑GAL(generic array logic);4、可擦除的可编程逻辑器件EPLD(erasable programmable logic device);5、现场可编程门阵列FPGA(field programmable gate array)。

其中EPLD和FPGA的集成度比较高。

有时又把这两种器件称为高密度PLD。

三、发展历程早期的可编程逻辑器件只有可编程只读存贮器(PROM)、紫外线可按除只读存贮器(EPROM)和电可擦除只读存贮器(EEPROM)三种。

由于结构的限制,它们只能完成简单的数字逻辑功能。

其后,出现了一类结构上稍复杂的可编程芯片,即可编程逻辑器件,它能够完成各种数字逻辑功能。

典型的PLD由一个“与”门和一个“或”门阵列组成,而任意一个组合逻辑都可以用“与一或”表达式来描述,所以, PLD能以乘积和的形式完成大量的组合逻辑功能。

这一阶段的产品主要有PAL和GAL。

PAL由一个可编程的“与”平面和一个固定的“或”平面构成,或门的输出可以通过触发器有选择地被置为寄存状态。

PAL器件是现场可编程的,它的实现工艺有反熔丝技术、EPROM技术和EEPROM技术。

还有一类结构更为灵活的逻辑器件是可编程逻辑阵列(PLA),它也由一个“与”平面和一个“或”平面构成,但是这两个平面的连接关系是可编程的。

PLA器件既有现场可编程的,也有掩膜可编程的。

在PAL的基础上,又发展了一种通用阵列逻辑GAL,如GAL16V8,GAL22V10 等。

它采用了EEPROM工艺,实现了电可按除、电可改写,其输出结构是可编程的逻辑宏单元,因而它的设计具有很强的灵活性,至今仍有许多人使用。

这些早期的PLD器件的一个共同特点是可以实现速度特性较好的逻辑功能,但其过于简单的结构也使它们只能实现规模较小的电路。

为了弥补这一缺陷,20世纪80年代中期Altera和Xilinx分别推出了类似于PAL结构的扩展型 CPLD和与标准门阵列类似的FPGA,它们都具有体系结构和逻辑单元灵活、集成度高以及适用范围宽等特点。

这两种器件兼容了PLD和通用门阵列的优点,可实现较大规模的电路,编程也很灵活。

与门阵列等其它ASIC相比,它们又具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检验等优点,因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产(一般在10,000件以下)之中。

几乎所有应用门阵列、PLD和中小规模通用数字集成电路的场合均可应用FPGA和CPLD器件。

四、组成·一个二维的逻辑块阵列,构成了PLD器件的逻辑组成核心。

·输入/输出块:连接逻辑块的互连资源。

·连线资源:由各种长度的连线线段组成,其中也有一些可编程的连接开关,它们用于逻辑块之间、逻辑块与输入/输出块之间的连接。

PLC (Programmable logic Controller)可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。

早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable LogicController),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。

随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。

但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC。

1、PLC即可编程控制器(Programmable logic Controller,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。

在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。

PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。

”2 PLC的特点2.1可靠性高,抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。

PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。

例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。

一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。

从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。

此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。

在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。

这样,整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。

2.2配套齐全,功能完善,适用性强PLC发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。

可以用于各种规模的工业控制场合。

除了逻辑处理功能以外,现代PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。

近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。

加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。

2.3易学易用,深受工程技术人员欢迎PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。

它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。

梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。

为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。

2.4系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。

更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。

这很适合多品种、小批量的生产场合。

2.5体积小,重量轻,能耗低以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗仅数瓦。

由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。

3 PLC的应用领域目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。

3.1开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,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。

3.2模拟量控制在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。

为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。

PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。

3.3运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。

从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O 模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。

如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。

世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

3.4过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。

作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。

PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。

大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。

PID处理一般是运行专用的PID子程序。

过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

3.5数据处理现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。

这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。

数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

3.6通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。

随着计算机控制的发展,工厂自动化网络发展得很快,各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能,纷纷推出各自的网络系统。

新近生产的PLC都具有通信接口,通信非常方便。

1.2 PLC的构成从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。

固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。

模块式PLC包括CPU 模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置。

1.3 CPU的构成CPU是PLC的核心,起神经中枢的作用,每套PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。

进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制电路。

CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。

内存主要用于存储程序及数据,是PLC 不可缺少的组成单元。

在使用者看来,不必要详细分析CPU的内部电路,但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。

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