PLC控制櫃的基本結構及功能_廈門控匠自動化科技有限公司

PLC控制櫃的功能

PLC綜合控制櫃具有過載、短路、缺相保護等保護功能。它具有結構緊湊、工作穩定、功能。可以根據實際控制規模大小，進行組合，既可以實現單櫃自動控制，也可以實現多櫃通過工業以太網或工業現場總線網絡組成集散(DSC)控制係統。PLC控制櫃能適應各種大小規模的工業自動化控制場合。廣泛應用在電力、冶金、化工、造紙、環保污水處理等行業中。

PLC控制櫃的組成部分

1、空開：一個總的空氣開關，這個是整個櫃體的電源控制。相信每個櫃子都要有的一個東西。

2、PLC：這個要根據工程需要選擇。打個比方如果工程小可以直接就是一個一體化的PLC 但如果工程比較大可能就需要模塊、卡件式的，同時還可能需要冗餘(也就是兩套交替使用)。

3、24VDC的電源：一個24VDC的開關電源，大多數的PLC都是自帶24VDC的電源，根據是否確實需要來定是否要這個開關電源。

4、繼電器：一般PLC是可以直接將指令發到控制回路裏，但也可能先由繼電器中轉。打個比方，如果你PLC的輸出口帶電是24VDC的，但是你的控制回路裏畫的圖需要PLC供的節點卻是220VAC的，那麼你就在PLC輸出口加上一個繼電器，即指令發出時繼電器動作，但後讓控制回路的節點接到繼電器的常開或常閉點上。也是根據情況選擇是否使用繼電器。

5、接線端子：這個肯定是每個櫃子都的東西根據信號數量可以配置。如果只是一個單純的PLC控制櫃基本就是需要這些玩意，如果你的控制櫃內還需要有其他的東西就看情況增加。比方說你有可能要對某些現場的儀表或者小控制箱供電，可能你就得要增加空開數量。或者你要PLC接至上位機，可能就需要增加交換機什麼的。視情況而定。

PLC控制櫃可完成設備自動化和過程自動化控制，實現的網絡功能，性能穩定、可擴展、抗幹擾強等特點，是現代工業的核心和靈魂。可以根據用戶需求量身設計PLC控制櫃、變頻櫃等，滿足用戶要求，並可搭配人機界面觸摸屏，達到輕松操作的目的。設備更可與dcs總線上位機 modbus、profibus等通訊協議的數據傳輸;工控機、以太網等實現的控制和監控。

PLC控制櫃使用條件

供電電源：DC直流24V，兩相交流220v，(-10%，+15%)，50HZ

防護等級：IP41或IP20

環境條件：環境溫度在0℃-55℃，防止太陽光直接照射;空氣的相對濕度應小於85%(無凝露)。遠離強烈的震動源，防止震動頻率為10-55HZ的頻繁或連續震動。避免有腐蝕和易燃的氣體。

PLC控制櫃的基本結構

可編程邏輯控制器實質是一種於工業控制的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同，基本構成為：

一、電源

可編程邏輯控制器的電源在整個係統中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源係統是無法正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的制造商對電源的設計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)範圍內，可以不採取其它措施而將PLC直接連接到交流電網上去

二、中央處理單元(CPU)

中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中樞。它按照可編程邏輯控制器係統程序賦予的功能接收並存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據;檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態，並能診斷用戶程序中的語法錯誤。當可編程邏輯控制器投入運行時，首先它以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態和數據，並分別存入I/O映象區，然後從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經過命令解釋後按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區或數據寄存器內。等所有的用戶程序執行完畢之後，後將I/O映象區的各輸出狀態或輸出寄存器內的數據傳送到相應的輸出裝置，如此循環運行，直到停止運行。

為了進一步提高可編程邏輯控制器的可靠性，近年來對大型可編程邏輯控制器還採用雙CPU構成冗餘係統，或採用三CPU的表決式係統。這樣，即使某個CPU出現故障，整個係統仍能正常運行。

三、存儲器

存放係統軟件的存儲器稱為係統程序存儲器。

存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。

四、輸入輸出接口電路

1、現場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路，作用是可編程邏輯控制器與現場控制的接口界面的輸入通道。

2、現場輸出接口電路由輸出數據寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用可編程邏輯控制器通過現場輸出接口電路向現場的執行部件輸出相應的控制信號。

五、功能模塊

如計數、定位等功能模塊。

六、通信模塊

工作原理：當可編程邏輯控制器投入運行後，其工作過程一般分為三個階段，即輸入採樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，可編程邏輯控制器的CPU以的掃描速度重復執行上述三個階段。

1、輸入採樣階段

在輸入採樣階段，可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和數據，並將它們存入I/O映象區中的相應的單元內。輸入採樣結束後，轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態和數據發生變化，I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。因此，如果輸入是脈衝信號，則該脈衝信號的寬度大於一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

2、用戶程序執行階段

在用戶程序執行階段，可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，並按先左後右、先上後下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然後根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在係統RAM存儲區中對應位的狀態;或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態;或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。

即，在用戶程序執行過程中，只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或係統RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用;相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。

在程序執行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點。即使用I/O指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程影像寄存器會被立即更新，這跟立即輸入有些區別。

3、輸出刷新階段

當掃描用戶程序結束後，可編程邏輯控制器就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是可編程邏輯控制器的真正輸出。

功能特點：可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點。

1、係統構成靈活，擴展容易，以開關量控制為其特長;也能進行連續過程的PID回路控制;並能與上位機構成復雜的控制係統，如DDC和DCS等，實現生產過程的綜合自動化。

2、使用方便，編程簡單，採用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計算機知識，因此係統開發周期短，現場調試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件。

3、能適應各種惡劣的運行環境，抗幹擾能力強，可靠性強，遠高於其他各種機型。