第1章 PLC入門(mén)與實(shí)踐操作

1.1 認(rèn)識(shí)PLC

1.1.1 什么是PLC

1.兩種形式的PLC

PLC是英文Programmable Logic Controller的縮寫(xiě)，意為可編程序邏輯控制器，是一種專(zhuān)為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的控制器。世界上第一臺(tái)PLC于1969年由美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制成功。隨著技術(shù)的發(fā)展，PLC的功能越來(lái)越強(qiáng)大，不僅限于邏輯控制，因此美國(guó)電氣制造協(xié)會(huì)（NEMA）于1980年對(duì)它進(jìn)行重命名，稱(chēng)為可編程控制器（Programmable Controller），簡(jiǎn)稱(chēng)PC，但由于PC容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer，PC）混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣將PLC當(dāng)作可編程控制器的縮寫(xiě)。

由于可編程序控制器一直在發(fā)展中，至今尚未對(duì)其下最后的定義。國(guó)際電工學(xué)會(huì)（IEC）對(duì)PLC最新定義為：

可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。

圖1-1列出了幾種常見(jiàn)的PLC。

1.1.2 PLC控制與繼電器控制比較

2.繼電器控制方式與PLC控制方式的比較

PLC控制是在繼電器控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，為了讓讀者能初步了解PLC的控制方式，下面以電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)控制為例對(duì)兩種控制系統(tǒng)進(jìn)行比較。

1.繼電器正轉(zhuǎn)控制

圖1-2是一種常見(jiàn)的繼電器正轉(zhuǎn)控制電路，可以對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正轉(zhuǎn)和停轉(zhuǎn)控制：圖1-2（a）為控制電路；圖1-2（b）為主電路。

電路工作原理說(shuō)明如下：

按下啟動(dòng)按鈕SB1，接觸器KM線圈得電，主電路中的KM主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)得電運(yùn)轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，控制電路中的KM常開(kāi)自鎖觸點(diǎn)閉合，鎖定KM線圈得電（即SB1斷開(kāi)后KM線圈仍可得電）。

按下停止按鈕SB2，接觸器KM線圈失電，KM主觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)失電停轉(zhuǎn)，同時(shí)KM常開(kāi)自鎖觸點(diǎn)斷開(kāi)，解除自鎖（即SB2閉合后KM線圈無(wú)法得電）。

2.PLC正轉(zhuǎn)控制

圖1-3是PLC正轉(zhuǎn)控制電路，可以實(shí)現(xiàn)圖1-2所示的繼電器正轉(zhuǎn)控制電路相同的功能。PLC正轉(zhuǎn)控制電路也可分為主電路和控制電路兩部分。PLC與外接的輸入、輸出部件構(gòu)成控制電路。主電路與繼電器正轉(zhuǎn)控制主電路相同。

在組建PLC控制系統(tǒng)時(shí)，先要進(jìn)行硬件連接，再編寫(xiě)控制程序。PLC正轉(zhuǎn)控制電路的硬件接線見(jiàn)圖1-3。PLC輸入端子連接SB1（啟動(dòng)）、SB2（停止）和電源，輸出端子連接接觸器線圈KM和電源。PLC硬件連接完成后，在計(jì)算機(jī)中使用專(zhuān)門(mén)的PLC編程軟件編寫(xiě)梯形圖程序，再通過(guò)計(jì)算機(jī)與PLC之間的連接電纜將程序?qū)懭隤LC。

PLC軟、硬件準(zhǔn)備好后就可以操作運(yùn)行。操作運(yùn)行過(guò)程說(shuō)明如下：

按下啟動(dòng)按鈕SB1，PLC端子X(jué)0、COM之間的內(nèi)部電路與24V電源、SB1構(gòu)成回路，有電流流過(guò)X0、COM端子間的電路，PLC內(nèi)部程序運(yùn)行，運(yùn)行結(jié)果使PLC的Y0、COM端子之間的內(nèi)部電路導(dǎo)通，接觸器線圈KM得電，主電路中的KM主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，松開(kāi)SB1后，內(nèi)部程序維持Y0、COM端子之間的內(nèi)部電路導(dǎo)通，讓KM線圈繼續(xù)得電（自鎖）。

按下停止按鈕SB2，PLC端子X(jué)1、COM之間的內(nèi)部電路與24V電源、SB2構(gòu)成回路，有電流流過(guò)X1、COM端子間的電路，PLC內(nèi)部程序運(yùn)行，運(yùn)行結(jié)果使PLC的Y0、COM端子之間的內(nèi)部電路斷開(kāi)，接觸器線圈KM失電，主電路中的KM主觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，松開(kāi)SB2后，內(nèi)部程序讓Y0、COM端子之間的內(nèi)部電路維持?jǐn)嚅_(kāi)狀態(tài)。