plc发展到,已经有多种类型,而且功能也不尽相同。按照I/O点容量的多少可以将PLC分为三类:小型机、中型机、大型机。
1.小型机(含微型机),一般以处理开关量逻辑控制为主,其I/O点一般在128点以下,现在小型机还具有较强的通信能力和一定量的模拟量处理能力,这类PLC的特点是价格低廉、体积小巧,适合于控制单机设备和开发机电一体化产品。
2.中型机,一般I/O点数在128~2048点之间,不仅具有极强的开关量逻辑控制功能,而其他的通信联网功能和模拟量处理能力更强大。中型机的指令比小型机更丰富,中型机适用于复杂的逻辑控制系统以及连续生产线的过程控制场合。
3.大型机的I/O点数在2048点以上,具有计算、控制和调节功能,还具有强大的网络结构和通信联网能力,有些大型PLC还具有冗余功能。它的监视系统能够表示过程的动态流程,记录各种曲线,PID调节参数等,并配备多种智能板,构成多功能的控制系统。大型机适用于设备自动化控制,过程自动化控制和进程监控系统
以上内容摘自王永华先生《现代电气控制及PLC应用技术》北京航天航空出版社
4.在西门子工程师崔坚先生《西门子S7可编程序控制器--STEP7编程指南》机械工业出版社
1. 中央处理器
中央处理器(CPU)由控制器、运算器和寄存器组成并集成在一个芯片内。CPU通过数据总线总线、地址总线、控制总线和电源总线与存储器、输入输出接口、编程器和电源相连接。
小型PLC的CPU采用8位或16位微处理器或单片机,如8031、M68000等,这类芯片价格很低;中型PLC的CPU采用16位或32位微处理器或单片机,如8086、96系列单片机等,这类芯片主要特点是集成度高、运算速度快且可靠性高;而大型PLC则需采用高速位片式微处理器。
CPU按照PLC内系统程序赋予的功能指挥PLC控制系统完成各项工作任务。
2. 存储器
PLC内的存储器主要用于存放系统程序、用户程序和数据等。
1)系统程序存储器
PLC系统程序决定了PLC的基本功能,该部分程序由PLC制造厂家编写并固化在系统程序存储器中,主要有系统管理程序、用户指令解释程序和功能程序与系统程序调用等部分。
系统管理程序主要控制PLC的运行,使PLC按正确的次序工作;用户指令解释程序将PLC的用户指令转换为机器语言指令,传输到CPU内执行;功能程序与系统程序调用则负责调用不同的功能子程序及其管理程序。
系统程序属于需长期保存的重要数据,所以其存储器采用ROM或EPROM。ROM是只读存储器,该存储器只能读出内容,不能写入内容,ROM具有非易失性,即电源断开后仍能保存已存储的内容。
EPEROM为可电擦除只读存储器,须用紫外线照射芯片上的透镜窗口才能擦除已写入内容,可电擦除可编程只读存储器还有E2PROM、FLASH等。
2)用户程序存储器
用户程序存储器用于存放用户载入的PLC应用程序,载入初期的用户程序因需修改与调试,所以称为用户调试程序,存放在可以随机读写操作的随机存取存储器RAM内以方便用户修改与调试。
通过修改与调试后的程序称为用户执行程序,由于不需要再作修改与调试,所以用户执行程序就被固化到EPROM内长期使用。
3)数据存储器
PLC运行过程中需生成或调用中间结果数据(如输入/输出元件的状态数据、定时器、计数器的预置值和当前值等)和组态数据(如输入输出组态、设置输入滤波、脉冲捕捉、输出表配置、定义存储区保持范围、模拟电位器设置、高速计数器配置、高速脉冲输出配置、通信组态等),这类数据存放在工作数据存储器中,由于工作数据与组态数据不断变化,且不需要长期保存,所以采用随机存取存储器RAM。
RAM是一种高密度、低功耗的半导体存储器,可用锂电池作为备用电源,一旦断电就可通过锂电池供电,保持RAM中的内容。
3. 接口
输入输出接口是PLC与工业现场控制或检测元件和执行元件连接的接口电路。PLC的输入接口有直流输入、交流输入、交直流输入等类型;输出接口有晶体管输出、晶闸管输出和继电器输出等类型。晶体管和晶闸管输出为无触点输出型电路,晶体管输出型用于高频小功率负载、晶闸管输出型用于高频大功率负载;继电器输出为有触点输出型电路,用于低频负载。
现场控制或检测元件输入给PLC各种控制信号,如限位开关、操作按钮、选择开关以及其他一些传感器输出的开关量或模拟量等,通过输入接口电路将这些信号转换成CPU能够接收和处理的信号。输出接口电路将CPU送出的弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出,以驱动电磁阀、接触器等被控设备的执行元件。
1)输入接口
输入接口用于接收和采集两种类型的输入信号,一类是由按钮、转换开关、行程开关、继电器触头等开关量输入信号;另一类是由电位器、测速发电机和各种变换器提供的连续变化的模拟量输入信号。
以图2所示的直流输入接口电路为例,R1是限流与分压电阻,R2与C构成滤波电路,滤波后的输入信号经光耦合器T与内部电路耦合。当输入端的按钮SB接通时,光耦合器T导通,直流输入信号被转换成PLC能处理的5V标准信号电平(简称TTL),同时LED输入指示灯亮,表示信号接通。微电脑输入接口电路一般由寄存器、选通电路和中断请求逻辑电路组成,这些电路集成在一个芯片上。交流输入与交直流输入接口电路与直流输入接口电路类似。
里面对S7系列PLC介绍是:
S7-200系列是小型PLC系统,具有串行连接的模块化扩展功能,针对低性能的控制系统使用,适合大输入、输出点100左右的控制应用。
S7-300系列是中型PLC系统,具有模块化扩展功能,多可以扩展32个模块,适合大输入、输出点1000左右的控制应用。
S7-400系列是大型PLC系统,具有模块化扩展功能,可以扩展300多个模块,可以连接数万点输入、输出信号的控制应用。
5.以上小型、中型、大型等PLC,没有一个十分严格的界限,上面所提二个教材也称得上是官方的资料啦,也许楼主也曾看过,其实没有非常明确的划分。现在随着PLC技术的飞速发展某些小型PLC也具有中型或大型PLC的功能,比如通信功能,利用二个或多个PLC组网的方案,完全能够跨越上述I/O点数限制,这也是PLC的发展趋势。
1.S7-200系列是小型PLC系统,具有串行连接的模块化扩展功能,针对低性能的控制系统使用,适合大输入、输出点100左右的控制应用。
S7-300系列是中型PLC系统,具有模块化扩展功能,多可以扩展32个模块,适合大输入、输出点1000左右的控制应用。
S7-400系列是大型PLC系统,具有模块化扩展功能,可以扩展300多个模块,可以连接数万点输入、输出信号的控制应用。
2.即使强的CPU226PLC多只能带 7 个扩展模块,但CPU226PLC的总点数不能超过128 DI/128 DO,32 AI/32 AO,及所有扩展模块的5V电源消耗之和不能超过该CPU提供的电源额定。虽然现在新出品数字量64I/O点的模块,并不意味着多加此种模块可以扩大 S7-200 的大 I/O 点数。只可以改善因CPU连接的扩展模块个数受限而造成的I/O点受限的情况。这样减少了数字量I/O模块的个数,就可以腾出模块位置给其它扩展模块来使用。
3.虽然有时我们可以选用二个或多个200PLC组网的方案,通常使用PPI进行主从通信,S7-200支持网络读和网络写进行PLC之间的数据交换,但每条网络读写指令多能够读或者写16个字节的数据,每个CPU内多只能有8条网络读写指令同时激活,而对于高187.5K通信速率来说,要想实现900个多点通信,这样是完全不可能实现的。
可编程序控制器(Programmable Controller)原本应简称PC,为了与个人计算机专称PC相区别,所以可编程序控制器简称定为PLC(Programmable Logic Controller),但并非说PLC只能控制逻辑信号。PLC是专门针对工业环境应用设计的,自带直观、简单并易于掌握编程语言环境的工业现场控制装置。
PLC的基本组成
PLC基本组成包括中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口(缩写为I/O,包括输入接口、输出接口、外部设备接口、扩展接口等)、外部设备编程器及电源模块组成,见图1。PLC内部各组成单元之间通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接,外部则根据实际控制对象配置相应设备与控制装置构成PLC控制系统。