控制類的編程
Ⅰ 編程控制
可編程式控制制器簡稱--PLC是以微處理器為基礎,綜合了計算機技術、自動控制技術和通訊技術發展而來的一種新型工業控制裝置。它具有結構簡單、編程方便、可靠性高等優點,已廣泛用於工業過程和位置的自動控制中。據統計,可編程式控制制器是工業自動化裝置中應用最多的一種設備。專家認為,可編程式控制制器將成為今後工業控制的主要手段和重要的基礎設備之
PLC、機器人、CAD/CAM將成為工業生產的三大支柱。
PLC是在繼電器控制邏輯基礎上,與3C(Computer,Control,Communication)技術相結合,不斷發展完善的。目前已從小規模單機順序控制,發展到包括過程式控制制、位置控制等場合的所有控制領域。
自動化系統中所使用的各種類型PLC,有的是集中安裝在控制室,有的是分散安裝在生產現場的各單機設備上,雖然它們大多處在強電電路和強電設備所形成的惡劣電磁環境中,但PLC是專門為工業生產環境而設計的控制裝置,在設計和製造過程中採用了多層次抗干擾和精選元件措施,故具有較強的適應惡劣工業環境的能力、運行穩定性和較高的可靠性,因此一般不需要採取什麼特殊措施就可以直接在工業環境使用。
高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由於採用現代大規模集成電路技術,採用嚴格的生產工藝製造,內部電路採取了先進的抗干擾技術,具有很高的可靠性。例如三菱公司生產的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗餘CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說,使用PLC構成控制系統,和同等規模的繼電接觸器系統相比,電氣接線及開關接點已減少到數百甚至數千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC帶有硬體故障自我檢測功能,出現故障時可及時發出警報信息。在應用軟體中,應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣,整個系統具有極高的可靠性也就不奇怪了。
長期以來,plc始終處於工業控制自動化領域的主戰場,為各種各樣的自動化控制設備提供非常可靠的控制方案,與dcs和工業pc形成了三足鼎立之勢。同時,plc也承受著來自其它技術產品的沖擊,尤其是工業pc所帶來的沖擊。
目前,全世界plc生產廠家約200家,生產300多種產品。國內plc市場仍以國外產品為主,如siemens、modicon、a-b、omron、三菱、ge的產品。經過多年的發展,國內plc生產廠家約有三十家,但都沒有形成頗具規模的生產能力和名牌產品,可以說plc在我國尚未形成製造產業化。在plc應用方面,我國是很活躍的,應用的行業也很廣。專家估計,2000年plc的國內市場銷量為15(20萬套(其中進口佔90%左右),約25(35億元人民幣,年增長率約為12%。預計到2005年全國plc需求量將達到25萬套左右,約35(45億元人民幣。
plc市場也反映了全世界製造業的狀況,2000後大幅度下滑。但是,按照automation research corp的預測,盡管全球經濟下滑,plc市場將會復甦,估計全球plc市場在2000年為76億美元,到2005年底將回到76億美元,並繼續略微增長。
微型化、網路化、pc化和開放性是plc未來發展的主要方向。在基於plc自動化的早期,plc體積大而且價格昂貴。但在最近幾年,微型plc(小於32 i/o)已經出現,價格只有幾百歐元。隨著軟plc(soft plc)控制組態軟體的進一步完善和發展,安裝有軟plc組態軟體和pc-based控制的市場份額將逐步得到增長。
當前,過程式控制制領域最大的發展趨勢之一就是ethernet技術的擴展,plc也不例外。現在越來越多的plc供應商開始提供ethernet介面。可以相信,plc將繼續向開放式控制系統方向轉移,尤其是基於工業pc的控制系統。
目前,PLC在國內外已廣泛應用於鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械製造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業,使用情況大致可歸納為如下幾類:
開關量的邏輯控制:這是PLC最基本、最廣泛的應用領域,它取代傳統的繼電器電路,實現邏輯控制、順序控制,既可用於單台設備的控制,也可用於多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等;模擬量控制:在工業生產過程當中,有許多連續變化的量,如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程式控制制器處理模擬量,必須實現模擬量(Analog)和數字量(Digital)之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的A/D和D/A轉換模塊,使可編程式控制制器用於模擬量控制;運動控制:PLC可以用於圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說,早期直接用於開關量I/O模塊連接位置感測器和執行機構,現在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產品幾乎都有運動控制功能,廣泛用於各種機械、機床、機器人、電梯等場合;過程式控制制:過程式控制制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制。作為工業控制計算機,PLC能編制各種各樣的控制演算法程序,完成閉環控制。
PID調節是一般閉環控制系統中用得較多的調節方法。大中型PLC都有PID模塊,目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程式控制制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用;數據處理:現代PLC具有數學運算(含矩陣運算、函數運算、邏輯運算)、數據傳送、數據轉換、排序、查表、位操作等功能,可以完成數據的採集、分析及處理。這些數據可以與存儲在存儲器中的參考值比較,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置,或將它們列印製表。數據處理一般用於大型控制系統,如無人控制的柔性製造系統;也可用於過程式控制制系統,如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統;通信及聯網:PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信。隨著計算機控制的發展,工廠自動化網路發展得很快,各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能,紛紛推出各自的網路系統。新近生產的PLC都具有通信介面,通信非常方便。
請採納。
Ⅱ PLC控制系統編程步驟
熟悉控住對象、PLC選型及確定硬體配置、設計PLC的外部接線。設計控製程序、程序調試和編制技術文件。
1 了解控制對象,確定控制要求 這一步是系統設計的基礎。首先應詳細了解被控對象的全部功能和它對控制系統的要求,例如機械的動作,機械、液壓、氣動、儀表、電氣系統之間的關系,系統是否需要設置多種工作方式(如自動、半自動、手動等),PLC與系統中其他智能裝置之間的聯系,是否需要通信聯網功能,是否需要報警,電源停電及緊急情況的處理 ,在這一階段,還要選擇用戶輸入設備(按鈕、操作開關、限位開關、感測器等)、輸出設備(繼電器、接觸器、信號指示燈等執行元件),以及由輸出設備驅動的控制對象(電動機、電磁閥等)。
此外還應確定哪些信號需要輸入給PLC,哪些負載由PLC驅動,並分類統計出各輸入量和輸出量的性質,是開關量還是模擬量,是直流量還是交流量,以及電壓的大小等級,為PLC的選型和硬體配置提供依據。
2 確定硬體配置,設計外部接線圖 正確選擇PLC對於保證整個控制系統的技術與經濟性能指標起著重要的作用。選擇PLC,包括機型的選擇。容量的選擇。I/O模塊的選擇,電源模塊的選擇等。
根據被控對象對控制系統的要求,及PLC的輸入量、輸出量的類型和點數。確定出PLC的型號和硬體配置。對於整體式PLC,應確定基本單元和擴展單元的型號;對於模塊式PLC,應確定框架(或基板)的型號及所需模板的型號和數量。
PLC硬體配置確定後,應對I/O點進行分配,確定外部輸入輸出單元與PLC的I/O點的連接關系,完成I/O點地址定義表。
分配好與各輸入量和輸出量相對應的元件後,設計出PLC的外部接線圖。其他部分的電路原理圖、接線圖和安裝所需的圖紙,以便進行硬體裝配。
3 設計控製程序 在硬體設計的基礎上,通過控製程序的設計完成系統的各項功能。對於較簡單的控制系統可以使用經驗法直接設計出梯形圖。
4 程序調試 控製程序是控制整個系統工作的軟體,是保證系統工作正常、安全、可靠的關鍵。因此,控制系統的設計必須經過反復調試、修改,直到滿足要求為止。
程序的調試可以分為兩步。
(1)模擬調試。用戶程序一般先在實驗室進行模擬調試,實際的輸入信號可以用手動開關和按鈕來模擬,各輸入量的通斷狀態用PLC上對應的發光二極體來顯示,一般不用接PLC實際的負載(如接觸器、電磁閥等)。實際的反饋信號(如限位開關的接通等)可以根據流程圖,在適當的時候用開關和按鈕來模擬。
在調試時應充分考慮各種可能的情況,系統的各種不同的工作方式,有選擇序列的流程圖中的每一條支路,各種可能的進展路線,都應逐一檢查,不能遺漏。發現問題後及時修改程序,直到在各種可能的情況下輸入量與輸出量之間的關系完全符合要求。如果程序中的某些定時器或計數器的設定值過大,為了縮短調試時間,可以在調試時將它們減小,模擬調試結束後再寫入它們的實際設定值。
(2)現場調試。現場調試要等到系統其他硬體安裝和接線工作完成後才能進行。在設計和模擬調試程序的同時就可以設計、製作控制台或控制櫃,PLC之外的其他硬體的安裝、接線工作可以同時進行、以縮短整個工程的周期。
完成以上工作後,將PLC安裝到控制現場,進行聯機總調試,並及時解決調試時發現的軟體和硬體方面的問題。
5 編制技術文件 系統交付使用後,應根據調試的最終結果整理出完整的技術文件,並提供給用戶,以利於系統的維修和改進。技術文件主要如下:
(1)可編程序控制器的外部接線圖和其他電氣圖紙。
(2)可編程序控制器的編程元件表,包括程序中使用的輸入輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數器、狀態寄存器等的元件號、名稱、功能以及定時器、計數器的設定值等。
(3)帶注釋的梯形圖和必要的文字說明
(4)如果梯形圖是用順序控製法編寫的,應提供順序功能圖或狀態表。
Ⅲ 電腦控制PLC用什麼編程語言比較常用
電腦控制PLC編程。常用的編程語言是梯形圖和語句表。
根據國際電工委員會制定的工業控制編程語言標准(IEC1131-3)。PLC的編程語言包括以下五種:梯形圖語言(LD)、指令表語言(IL)、功能模塊圖語言(FBD)、順序功能流程圖語言(SFC)及結構化文本語言(ST)。
1、梯形圖語言(LD)
梯形圖語言是PLC程序設計中最常用的編程語言。它是與繼電器線路類似的一種編程語言。由於電氣設計人員對繼電器控制較為熟悉,因此,梯形圖編程語言得到了廣泛的歡迎和應用。
梯形圖編程語言的特點是:與電氣操作原理圖相對應,具有直觀性和對應性;與原有繼電器控制相一致,電氣設計人員易於掌握。
2、指令表語言(IL)
指令表編程語言是與匯編語言類似的一種助記符編程語言,和匯編語言一樣由操作碼和操作數組成。在無計算機的情況下,適合採用PLC手持編程器對用戶程序進行編制。同時,指令表編程語言與梯形圖編程語言圖一一對應,在PLC編程軟體下可以相互轉換。
指令表表編程語言的特點是:採用助記符來表示操作功能,具有容易記憶,便於掌握;在手持編程器的鍵盤上採用助記符表示,便於操作,可在無計算機的場合進行編程設計;與梯形圖有一一對應關系。其特點與梯形圖語言基本一致。
3、功能模塊圖語言(FBD)
功能模塊圖語言是與數字邏輯電路類似的一種PLC編程語言。採用功能模塊圖的形式來表示模塊所具有的功能,不同的功能模塊有不同的功能。
功能模塊圖編程語言的特點:功能模塊圖程序設計語言的特點是:以功能模塊為單位,分析理解控制方案簡單容易;功能模塊是用圖形的形式表達功能,直觀性強,對於具有數字邏輯電路基礎的設計人員很容易掌握的編程;對規模大、控制邏輯關系復雜的控制系統,由於功能模塊圖能夠清楚表達功能關系,使編程調試時間大大減少。
4、 順序功能流程圖語言(SFC)
順序功能流程圖語言是為了滿足順序邏輯控制而設計的編程語言。編程時將順序流程動作的過程分成步和轉換條件,根據轉移條件對控制系統的功能流程順序進行分配,一步一步的按照順序動作。每一步代表一個控制功能任務,用方框表示。在方框內含有用於完成相應控制功能任務的梯形圖邏輯。這種編程語言使程序結構清晰,易於閱讀及維護,大大減輕編程的工作量,縮短編程和調試時間。用於系統的規模校大,程序關系較復雜的場合。
順序功能流程圖編程語言的特點:以功能為主線,按照功能流程的順序分配,條理清楚,便於對用戶程序理解;避免梯形圖或其他語言不能順序動作的缺陷,同時也避免了用梯形圖語言對順序動作編程時,由於機械互鎖造成用戶程序結構復雜、難以理解的缺陷;用戶程序掃描時間也大大縮短。
5、結構化文本語言(ST)
結構化文本語言是用結構化的描述文本來描述程序的一種編程語言。它是類似於高級語言的一種編程語言。在大中型的PLC系統中,常採用結構化文本來描述控制系統中各個變數的關系。主要用於其他編程語言較難實現的用戶程序編制。
結構化文本編程語言採用計算機的描述方式來描述系統中各種變數之間的各種運算關系,完成所需的功能或操作。大多數PLC製造商採用的結構化文本編程語言與BASIC語言、PASCAL語言或C語言等高級語言相類似,但為了應用方便,在語句的表達方法及語句的種類等方面都進行了簡化。
結構化文本編程語言的特點:採用高級語言進行編程,可以完成較復雜的控制運算;需要有一定的計算機高級語言的知識和編程技巧,對工程設計人員要求較高。直觀性和操作性較差。
不同型號的PLC編程軟體對以上五種編程語言的支持種類是不同的,早期的PLC僅僅支持梯形圖編程語言和指令表編程語言。目前的PLC對梯形圖(LD)、指令表(STL)、功能模塊圖(FBD)編程語言都以支持。
Ⅳ plc編程方法有幾種
1、經驗法
即是運用自己的或別人的經驗進行設計,設計前選擇與設計要求相類似的成功的例子,並進行修改,增刪部分功能或運用其中部分程序,直至適合自己的情況。在工作過程中,可收集與積累這樣成功的例子,從而可不斷豐富自己的經驗。
2、解析法
可利用組合邏輯或時序邏輯的理論,並運用相應的解析方法,對其進行邏輯關系的求解,然後再根據求解的結果,畫成梯形圖或直接寫出程序。解析法比較嚴密,可以運用一定的標准,使程序優化,可避免編程的盲目性,是較有效的方法。
3、圖解法
圖解法是靠畫圖進行設計。常用的方法有梯形圖法、波形圖法及流程法。梯形圖法是基本方法,無論是經驗法還是解析法,若將PLC程序轉化成梯形圖後,就要用到梯形圖法。
波形圖法適合於時間控制電路,將對應信號的波形畫出後,再依時間邏輯關系去組合,就可很容易把電路設計出。流程法是用框圖表示PL。
(4)控制類的編程擴展閱讀
PLC編程的應用面廣、功能強大、使用方便,已經成為當代工業自動化的主要裝置之一,在工業生產的所有領域得到了廣泛的使用,在其他領域(例如民用和家庭自動化)的應用也得到了迅速的發展。
國際電工委員會(IEC)在1985年的PLC標准草案第3稿中,對PLC作了如下定義:「是一種數字運算操作的電子系統,專為在工業環境下應用而設計。
它採用可編程序的存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令,並通過數字式、模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。可編程序控制器及其有關設備,
都應按易於使工業控制系統形成一個整體,易於擴充其功能的原則設計。」從上述定義可以看出,PLC是一種用程序來改變控制功能的工業控制計算機,除了能完成各種各樣的控制功能外,還有與其他計算機通信聯網的功能。
Ⅳ 如何編程式控制制機器
你的意思是要學自動化吧?現在的自動化控制常用的核心有3種,計算機,單片機,PLC。這三種任選其一都是很有琢磨頭的,在現實中應用都非常廣泛。要看興趣。
你說的播種問題,如果從沒搞過自動控制,那就復雜了,這里涉及到很多東西。
首先,播種機上不可能攜帶我們常用的電腦的,那麼必須選擇一種控制系統,出於成本體積和供電考慮,應該選擇單片機。
其次,涉及到測量問題,怎麼精確測量並且控制距離,需要什麼樣的測量原件。
再次,機械動作怎樣實現,機械傳動怎樣設計。學問很多。
如果你就像從這個項目入手,那麼這里包含機械設計(制圖),單片機軟體編程,硬體構造。還要了解感測器的相關知識。不是一朝一夕之功。
如果只是想學工業自動化,這幾個問題專攻一項,能熟練就很好了,單片機,計算機,PLC,機械設計(制圖或者製造),任何一個精通都能在自動化領域吃的開了。
Ⅵ 學習機器人控制.應該學哪些編程
機器人的控制和機械臂的控制是不太一樣的,如果是小車類的,推薦Arino,入門資料非常多,簡單的機械臂控制也有不少;如果是類似工業機械臂的那種,最好看一下機器人運動學,了解下正逆運動學求解相關的知識,Matlab有個工具箱matlab robotics toolbox,用來入門非常不錯,當然C++、VB都可以用來編程的:D
Ⅶ 電氣自動化控制學習哪個編程軟體比較適合
電氣自動化控制所使用的程序,主要是PLC的程序,PLC主要還分是哪裡一家的PLC,但主要編程的工具和思想基本相同。就目前在工控領域的西門子來說主要是PCS7。這里包括了其他PLC所有的編程的工具,一共近10種,但主要的還是「STL」「FBD」「LAD」三種語言在其他PLC里也常用,但是,西門子還具有其他PLC不具備的更為開放的編程語言如「CFC」「SCL」,這些語言對於一般的電氣技術人員的語言基礎要求並不高。
PLC編程的應用面廣、功能強大、使用方便,已經成為當代工業自動化的主要裝置之一,在工業生產的所有領域得到了廣泛的使用,在其他領域(例如民用和家庭自動化)的應用也得到了迅速的發展。
國際電工委員會(IEC)在1985年的PLC標准草案第3稿中,對PLC作了如下定義:「是一種數字運算操作的電子系統,專為在工業環境下應用而設計。它採用可編程序的存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令,並通過數字式、模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。可編程序控制器及其有關設備,都應按易於使工業控制系統形成一個整體,易於擴充其功能的原則設計。」從上述定義可以看出,PLC是一種用程序來改變控制功能的工業控制計算機,除了能完成各種各樣的控制功能外,還有與其他計算機通信聯網的功能。
PLC編程的推廣應用在我國得到了迅猛的發展,它已經大量地應用在各種機械設備和生產過程的電氣控制裝置中,各行各業也涌現出了大批應用PLC改造設備的成果。了解PLC的工作原理,具備設計、調試和維護PLC控制系統的能力,已經成為現代工業對電氣技術人員和工科學生的基本要求。
Ⅷ 可編程式控制制器(PLC)用什麼編程
PLC變成最常用的形式是梯形圖,這是一種使用類似於電氣工程師用的繼電器符號的編程工具,編程過程比較簡單,也容易理解,如果你畫過電氣邏輯就可以選用這種形式。還有一種比較常用的形式是語句表,其方式類似於匯編語言格式,或者可以說是類匯編,也是用一些助記符進行編程,不過其助記符後面一般只有一個操作數,不像匯編語言一樣往往有兩個操作數。根據你的經歷,可能選用後者比較合適。還有一些其他編程方式如功能圖等,可能都不太適合你選用。購買PLC時,經銷商都會告訴你應該選用那個版本的編程軟體,裝好使用就可以了。
Ⅸ 可編控制原理用什麼編程軟體呢
可編程邏輯控制器是種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。它採用一種可編程的存儲器,在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令,通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。