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PLC入门:你需要掌握哪些基础知识?

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刘军华 2023-5-26 00:26:08 | 显示全部楼层 |阅读模式

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文章大纲:

一、什么是PLC
    1.1 PLC的定义及优缺点
    1.2 PLC的应用领域
   
二、PLC的基本组成
    2.1 CPU
    2.2 存储器
    2.3 输入/输出模块
   
三、PLC编程语言
    3.1 指令集分类
    3.2 常用指令介绍
   
四、PLC的通信
    4.1 本地通信
    4.2 远程通信
    4.3 通信协议
   
五、PLC应用实例
    5.1 变频器控制
    5.2 温度控制系统
    5.3 工业自动化生产线
   
六、PLC培训建议
    6.1 学习前需要掌握哪些基础知识
    6.2 推荐学习课程
    6.3 培训后的职业规划
   
七、总结

一、什么是PLC

1.1 PLC的定义及优缺点

PLC(Programmable Logic Controller)中文名可编程控制器,是工业自动化控制中最常见的控制器之一。PLC通过数字及其它类型的输入/输出模块与各种类型传感器和执行机构相连接,可完成对生产过程中各种工艺参数的检测、控制和协调,以实现自动化控制。PLC具有易编程、易维护、可靠性高、工业环境适应能力强等优点,是工业自动化控制领域的重要设备之一。

1.2 PLC的应用领域

PLC可广泛应用于交通运输、水利、冶金、石油化工、军工、环保、机械制造、电力电气等各个领域,在生产制造流程中,PLC也成为不少企业中控制的核心部分。

二、PLC的基本组成

2.1 CPU

PLC的核心是CPU,它负责执行程序指令,进行数据处理和运算,是PLC的主要处理器。在选购时需要考虑CPU的速度、存储容量等方面。

2.2 存储器

存储器是PLC中存放程序和数据的地方,按存储内容可分为ROM、RAM、EPROM和FLASH等几种类型。

2.3 输入/输出模块

输入/输出模块是PLC与外界连接的接口,负责将外界的数字或模拟信号转化成适合PLC处理的形式,或将PLC输出的指令信号转化成适合外部控制的形式。

三、PLC编程语言

3.1 指令集分类

PLC编程语言一般分为指令型、图型和文字型,不同类型适用于不同的应用场合,常见的指令集有Ladder Diagram(梯形图)、Instruction List(指令表)、Function Block Diagram(功能块图)和Structured Text(结构化文本)等。

3.2 常用指令介绍

根据不同的PLC品牌和型号,常用指令可能略有差异,但常见的指令包括AND、OR、XOR、NOT、ADD、SUB、MOV等,这些指令构成了PLC编程的基础。

四、PLC的通信

4.1 本地通信

对于一个大型的自动化系统,不同的设备之间需要进行数据传输,从而实现协调运作。在PLC中,可通过通信模块实现本地通信,在相同的机柜内,可通过总线方式实现设备之间的通讯,例如CAN、DeviceNet、Ethernet、Profibus等。

4.2 远程通信

对于分布式系统或远程监测系统,PLC需要跨越物理边界与上位机或者其它网络通信,此时需要安装特定的通讯卡,进行数据的传输。

4.3 通信协议

通信协议是PLC通信的基础,不同的厂家或不同的设备都可能有自己的通信规范,需要了解和掌握不同的通信协议,以实现系统的互连和数据交互。

五、PLC应用实例

5.1 变频器控制

在工业自动化过程中,常常需要将变频器集成到PLC中进行控制,实现对机器的运行状态和维护等的全方位监测,并且进而实现机器的远程监测、报警和人机交互等功能。

5.2 温度控制系统

在医药生产、食品加工等各种生产过程中,需要对温度、湿度等参数进行精确的控制。PLC能够检测这些参数并及时进行调整,保证生产效率,并减少人工干预的成本。

5.3 工业自动化生产线

PLC在工业生产线中发挥了重要的作用,通过PLC自动化控制技术,可以实现对生产流程的有效监测,使得生产流程速度快、效率高,并减少人为因素对于稳定生产的影响。

六、PLC培训建议

6.1 学习前需要掌握哪些基础知识

想要学习PLC,需要掌握一定的电气工程知识,如电路基础、电子元器件、数电原理等知识,也需要了解传感器、执行机构、现场总线等常见工业自动化设备的使用和特点。此外,掌握计算机基本操作和机器人控制等领域的知识也是PLC入门的必要条件。

6.2 推荐学习课程

对于初学者来说,可以从课程教材、在线观看视频教程等方式入手,透彻理解PLC的基础语言和操作方法;同时在实际应用中多试错、多总结,以获取更多的经验和技能。

6.3 培训后的职业规划

学习PLC并掌握相关技能后,在电力、交通、医药、食品加工等各个行业都有广阔的发展前景。未来的工作重心将逐渐向着物联网及其相辅相成的自动化领域转移,掌握PLC的专业人才将在未来有很好的职业发展前景。

七、总结

PLC是工业自动化领域中使用最为广泛的控制器,具有易编程、易维护等优点,适用于各种应用场景。本文通过介绍PLC的基础知识、编程语言、通信方式、应用实例等方面,帮助初学者快速了解PLC的相关知识,并提出了相应的学习建议和职业规划,为读者打开了了解工业自动化控制的大门。

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