PLC系统结构图
1 CPU
CPU由控制器和运算器组成,它是plc的运算和控制,起着主导核心作用。
CPU的任务有:
诊断电源和 PLC内部工作状态、编程的语法错误。
接收存储用户程序和数据。
接收输入信号,送入数据寄存器并保存。
执行监控程序和用户程序,完成数据和信息的逻辑运算,产生相应的控制信号,完成用户指令规定的各种操作。
响应各种外部设备(如编程器、上位机、打印机等)的工作请求。
2 存储器
可分为系统程序存储器和用户程序存储器,用户程序存储器又包括用户程序存储区和用户数据存储区。
系统程序存储器:用于存放PLC生产厂商存储的程序和指令,称为监控程序。监控程序与PLC硬件组成和专用部件物性有关,用户不能访问和修改该存储器的内容。
用户程序存储区:主要存放用户已编制好的程序或正在调试的应用程序。用户可擦除重新编程。
用户数据存储区:用于PLC工作过程中经常变化,需要随机存储存取的一些数据。
3输入、输出接口
1)输入接口模块
接收和采集两种类型的输入信号:
一类是由按钮、选择开关、行程开关、继电器触头、接近开关、光电开关、数字拨码开关传送来的开关量输入信号。
一类是由电位器、测速发电机和各种变送器等传送来的模拟量输入信号。
2)输出接口模块
连接被控对象中各种执行元件,如接触器、电磁阀、指示灯、调节阀(模拟量)、调速装置。
PLC的输出接口类型有三种:
接收和采集两种类型的输入信号:
继电器输出接口电路
晶体管输出接口电路
晶闸管输出接口电路
继电器输出接口为有触点输出方式,适用于接通或断开开关频率较低的交流或直流负载回路,其带载能力较强,但寿命较短。晶体管输出接口和晶闸管输出接口为无触点输出方式,信号响应迅速、寿命长,可用于接通或断开开关频率较高的负载回路,晶体管常用于直流电源负载控制回路,晶闸管常用于交流电源负载控制回路。
输入、输出接口有数字量(开关量)输入、输出和模拟量输入、输出两种形式。
数字量输入、输出接口的作用是将外部控制现场的数字信号与PLC内部信号的电平相互转换。
模拟量输入、输出接口的作用是将外部控制现场的模拟信号与PLC内部的数字信号相互转换。
输入、输出接口一般具有光电隔离和滤波,其作用是把PLC与外部电路隔离开,以提高PLC的抗干扰能力。
3)IO模块供电模块
PLC的开关量输入接口按使用的电源不同有三个类型:
直流12~24V输入端;
交流100~120V或200~240V输入端;
交直流12~24V输入接口。
输入电路的电源可由外部供给,有的也可由PLC内部提供。
4 电源模块
PLC一般使用220V单相交流电源,电源部件将交流电转换成中央处理器、存储器等电路工作所需的直流电,***PLC正常工作。
整体机PLC内部有一个开关稳压电源,此电源一方面可为CPU、I/O单元及扩展单元提供直流5V工作电源,另一方面可为外部输入元件提供直流24V电源。
对于整体机结构的PLC,电源通常封装在机箱内部;
对于组合式PLC,有的采用单独电源模块,有的将电源与CPU封装到一个模块中。
5机架和扩展接口
扩展接口用于将扩展单元与基本单元相连,使PLC的配置更加灵活,以满足不同控制系统的需求。
若PLC主机板(又称基本单元)的I/O点数不能满足输入输出设备的需要时,可用扩展电缆将I/O扩展单元与基本单元相连,达到灵活配置,增加I/O点数的目的。
6 编程软件
作用是供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视。
有简易编程器、图形编程器和计算机编程器。
简易编程器(又称手持编程器),优点是:价格便宜、携带方便。缺点是:只能联机编程,且一般只能用助记符指令编程。多用于小型PLC。
图形编程器可以是联机编程,也可以是脱机编程;可以是梯形图编程也可以是用助记符编程。可以与打印机、绘图仪等设备相连,并具有较强的监控功能,但其价格较高,通常用于大、中型PLC系统的编程。
通用计算机编程,采用通用计算机,通过PLC的RS232串行外设通讯口(或RS422接口配以适配器)与计算机相连,利用PLC厂家提供的专用编程软件,使用户可以直接在计算机上采用梯形图或助记符指令编程,并有较强的监控能力。
目前正在给一些国外企业做防抄板保护方案,之前此企业有一款热销产品被chao袭,价格突然从1000元降到200元,如果按照理论计算,损失8000万。在这里也顺便讲讲电子产品抄板那些事。电子产品复zhi的关键是芯片的jie密,抄板解mi厂商通过芯片解mi在加上PCB抄板(PCB 抄板相对简单),大部分电子产品可以2周之内把一模一样的嵌入式软件和硬件全部提供到位。芯片解mi技术甚至还成为一个“学科”。同时嵌入式软件保护,防抄板技术也成为关键的盾。
抄板当年那些事
此技术起源于国外,在90年代由我国发展壮大,在改革开放初期,技术底子薄,技术feng锁严重,这些抄板jie密技术为我国电子产业的发展节省了大量成本,也是立下汗马功劳,当第yi批芯片解mi的人基本上都是找国家实验室代为开片、提图、然后打印图纸,并对图纸进行分析,设定做FIB的实验方案。现在随便在电子市场都能找到非常专业的解mi厂家,价格大概千元到几万不等。但是随着中国科技的提高,解mi技术已经成为了自主创新的壁垒。
解mi原理
所谓加密,就是在特定的引脚上加电压和足够的电流,烧断该引脚熔丝,这样片里的程序就不可以被读出来也不能改写了。解mi就是逆向过程。把芯片置于2000-6000倍的显微镜下,通过一些测量手段将内部版图翻出来,然后找出芯片的ROM总线和控制线,电气柜核心,***找到加密熔丝位,接下来就是在芯片上找一个适当的点来做连线跳过熔丝位就可以了。
解mi手段
一般用硝suan融掉IC表层环氧树脂使芯片暴露,再用FIB机台在芯片上切割线路(移除)和连接线路(沉淀),经过FIB线路修改后,把芯片放到编程器上读一下,所有数据就读出来了。当然,往往这个过程并不顺利,需要做多次FIB,有的需要动用微操作仪操作探针台不断进行测试。这个过程中就是芯片提图。任何一个芯片翻出线路图的成本费用很高,时间也较长,这也是研究解mi方案的前期的主要成本,也是给解mi行业做生僻型号价格较贵的原因。
抄板价格
每颗IC根据切割点和连线点的多少费用不等,主要看FIB所花费的时间。FIB有的地方按线收费,有的按时间收费。这是每次解mi芯片的主要成本。
抄板历史
这个行业兴起于90年代初,当第yi批芯片解mi的人基本上都是找国家实验室代为开片、提图、然后打印图纸,河南电气柜,并对图纸进行分析,设定做FIB的实验方案。现在随便在电子市场都能找到非常专业的解mi厂家,价格大概千元到几万不等。
防超板对策:防止电路被抄xi,核心在于芯片和安全解决方案设计,目前的众多MCU其实并不具备安全防护功能,所以最hao的办法是使用一颗专用的安全芯片,通过安全芯片对接MCU,进行认证,授权,保持关键数据等功能。
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。
开关量的逻辑控制
这是PLC最基本、***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。
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。
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。
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。
数据处理
现代PLC具有数学(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、***、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,电气柜元器件,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
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。
哪种厂牌PLC***高。
目前还没有哪个机构能公布调研数据并得到大家的认可。
小型机:三菱FX 西门子S7-200 欧姆龙CP系列
中型机:西门子S7-300 三菱Q系列
大型机:西门子S7-400
各个行业厂商占有率不同。
不同国家的企业也不同 亚企业 三菱 欧姆龙 LG比较多。欧洲企业西门子 AB 施耐德比较多。
作为一个合格电qi工程师:三菱 西门子是***的技能。
PLC本身是通的。精通一个在学其他的很容易了。可编程序控制器(PLC)是一种在工业中被广泛应用的自动控制元件。然而PLC应用与编程人才短缺已经成为制约我国自动控制领域发展的瓶颈。通过学习PLC可编程控制器程序设计使学员掌握可编程序控制器的工作原理和PLC控制系统硬件软件的设计方法,可编写复杂的PLC程序,为从事PLC控制系统的设计、调试和改造工作打下基础。可以独立承担相关项目的设计与开发。让您由一位电工升级为货真价实的工程师!
随着现代工业设备自动化,越来越多的工厂设备将采用PLC人机介面等自动化器件来控制,因此设备自动化程度越来越高。对设备的维护人员的技术要求越来越严格。作为一名合格的技术员,需要掌握的技能也越来越多,越来越全,以此来满足自动化的发展及要求,
学习PLC编程一点也不难。有的初学者在理论上花了很多功夫,结果半年下来还是没有把PLC搞懂,其实他们只是缺少了一些PLC的实践经验,电气柜按钮,只要再进行一些实际的梯形图编写、程序、调试等操作,增加对PLC的感性认识,很快就可以掌握PLC这项技术了。开始阶段可以先学习一种品牌的PLC,因为所有的PLC原理都是差不多的,掌握了一种PLC其它的只要翻阅一下手册也就能上手使用了。
初学时可以编一些简单的梯形图,如触点的与、或、输出等,在PLC的机器里运行一下。成功了就会增加你学习的兴趣、和信心。然后再把PLC的主要功能逐个运用一次,比如高速计数器,你可以用PLC本身的脉冲输出端接到高速计数器的输入端,下好的梯形图,打开变量观察窗口,运行程序,观察计数的值是否正确。经过了这样的实践,你基本上知道PLC到底能做哪些事情了,在实际的工控应用中就能做到胸有成竹了。
1。电工原理和电机原理一定要懂,简单的就记背也要背下来,比如马达容量1KW2A,正反转,星三角接线,电线容量。电阻,电感,电容的特性等
2。液压和气动也要掌握,比如压力换算,压力和电流的比例换算,这在有压力控制上都要用到
3。电线截面要会看,线拿到手就知道几平方的,还有什么电器上该用什么线,比如马达就用4线的,3根主线1根接地。从变频器上出来的要用屏蔽线。
4。机修也要会做,特别是螺丝,一看就知道用几的内角扳手或外六角扳手(别小看了它,平常维修固定螺丝是少不了它的,这样能节约时间)
5。PLC编程自己可以模拟编,简单的如红绿灯,控制小车走等
6。做人要会做,要谦虚,不可能你样样都会。
7。心态要好,保持一颗平常的心
8。平常要多干,就是在苦在累也要,这样技术才能学到手能解决实际问题,反之你只不过是纸上谈兵
对于做项目的
1。四大常用PLC要会,基本指令和功能指令要熟
2。通讯接口要懂
3。电气市场行情要熟,好的和坏的要会区分,列如买到个2手40点的PLC怎么判断它是好的呢?
4。变频器和单片机要懂,变频调速和伺服控制要懂
5。常用电器元件和传感器要知道
6。要会CAD电气制图。