资源描述
1 n is of At in 00 to 00 LC in 23%), , , , so on In to to to LC so on a n it on to to to on In or 968 M (on to to of is C) to in to be in to a C. LC LC is of It to in so on of or to a 2 is to On 0's to 0's LC 0 In in in at in CS to is so on in is in in is to LC PU , so a LC PU , or to PU is LC s LC at to it to LC or by in in LC so by to by PU in is LC in PU 3 to of PU PU by it by in to on or it is PU LC LC O so is I/O LC I/O) , to LC is I/O so on is ) of is a , 2011024to to 4 0so to 246so , , so on to , , or ey LC in is LC At 4V 4 (22010 is 4 or he LC or On PU to on on to a is LC in to to LC LC it in LC at as by 2is at or a to be (as by to 3in so to be to is in is it LC on a LC in 5 of LC (is an to be in of in so on 6 础知识简介 在自动化控制领域， 一种重要的控制设备。目前，世界上有 200 多厂家生产 300 多品种 品，应用在汽车（ 23%）、粮食加工（ 、化学 /制药（ 、金属 /矿山（ 、纸浆 /造纸（ 等行业。为了使各位初学者更方便地了解 文对 发展、基本结构、配置、应用等基本知识作一简介。 一、 发展历程 在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。 1968 年美国 用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称 个人计算机（简称 展起来后，为了方便，也为了 反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为 现在，仍常常将 称 定义有许多种。国际电工委员会（ 定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体 ，易于扩充其功能的原则设计。 上世纪 80 年代至 90 年代中期，是 展最快的时期，年增长率一直保持为 30在这时期， 处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高， 渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的 统。 有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。 工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。 二、 构成 从结构上分， 为固定式和 组合式（模块式）两种。固定式 括 I/O 板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式 括 块、 I/O 模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。 7 三、 构成 核心，起神经中枢的作用，每套 少有一个 按 扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和 部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。 进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。 要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间 联系的数据、控制及状态总线构成， 元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是 可缺少的组成单元。 在使用者看来，不必要详细分析 内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。 控制器控制 作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。 度和内存容量是 重要参数，它们决定着 工作速度， 量 及软件容量等，因此限制着控制规模。 四、 I/O 模块 电气回路的接口，是通过输入输出部分（ I/O）完成的。 I/O 模块集成了 I/O 电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入 统，输出模块相反。 I/O 分为开关量输入（ 开关量输出（ 模拟量输入（ 模拟量输出（ 模块。 开关量是指只有开和关（或 1 和 0）两种状态的信号，模拟量是指连续变化的量。常用的 I/O 分类如下： 开关量：按电压水平分，有 22011024隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。 模 拟 量 ： 按 信 号 类 型 分 ， 有 电 流 型 （ 4、 电 压 型（ 010，按精度分，有 1246。 除了上述通用 I/O 外，还有特殊 I/O 模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。 按 I/O 点数确定模块规格及数量， I/O 模块可多可少，但其最大数受 能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。 五、电源模块 源用于为 模块的集成电路提 供工作电源。同时，有的还为输入电路提供 24V 的工作电源。电源输入类型有：交流电源（ 220 110直 8 流电源（常用的为 24 六、底板或机架 大多数模块式 用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使 访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。 七、 统的其它设备 1、编程设备：编程器是 发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控 控制的系统的工作状况，但它不直接 参与现场控制运行。小编程器 般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。 2、人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。 3、输入输出设备：用于永久性地存储用户数据，如 入器、条码阅读器，输入模拟量的电位器，打印机等。 八、 通信联网 依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性 越来越显著，甚至有人提出 "网络就是控制器 "的观点说法。 有通信联网的功能，它使 间、 上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数有 口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。 通信，还未实现互操作性， 定了多种现场总线标准， 厂家均有采用。 对于一个自动化工程 (特别是中大规模控制系统 )来讲，选择网络非常重要的。首先，网络必须是开放的，以方便不同设备的集成及未来系统规模的扩展；其次，针 对不同网络层次的传输性能要求，选择网络的形式，这必须在较深入地了解该网络标准的协议、机制的前提下进行；再次，综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题，确定不同层次所使用的网络标准。
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