PLC原理及应用

孙行衍,康朝海,杨莉,姜寅令,霍凤财,张志强

目录

  • 1 PLC是什么?它和自动化有何关系?
    • 1.1 什么是PLC?
    • 1.2 在没有PLC之前,它的位置是谁替代的呢?
    • 1.3 被我们所忽视的继电器
    • 1.4 PLC的诞生
    • 1.5 常见PLC的品牌及对比
    • 1.6 AB PLC的历史
    • 1.7 PLC的未来
    • 1.8 PLC、ISA95、 IEC 62443
  • 2 我校自动化专业PLC课程的发展历史
    • 2.1 我校上世纪80-90年代的课程教材
  • 3 常用低压控制电器基础
    • 3.1 继电器
    • 3.2 电工知识
    • 3.3 低压电器在电机控制中的应用
  • 4 基本电气控制线路
    • 4.1 继电器控制功能电路
  • 5 PLC基本概念
    • 5.1 PLC的输入输出类型
    • 5.2 PLC的工作原理
    • 5.3 PLC的编程方式
  • 6 Micro800PLC硬件介绍
    • 6.1 micro800系列PLC
  • 7 CCW编程软件介绍
    • 7.1 CCW简介
  • 8 Micro800基本指令
    • 8.1 基本编程元素
    • 8.2 计时
    • 8.3 计数
    • 8.4 移位
    • 8.5 PPT课件
  • 9 和利时LE5118国产PLC
    • 9.1 硬件介绍
    • 9.2 编程软件及指令
    • 9.3 实验设备功能介绍
      • 9.3.1 基于Modbus RTU的变频器触摸屏控制功能
      • 9.3.2 基于Modbus TCP通讯实现与Factory IO连接
      • 9.3.3 LE5118与factoryIO模拟锅炉汽包液位控制
    • 9.4 校企共建教材(仅供内部学习)
    • 9.5 和利时PLC发展动态
  • 10 汇川H5U国产PLC
    • 10.1 数字孪生Demo箱
  • 11 中控G5国产PLC
    • 11.1 中控PLC介绍
  • 12 PLC编程方法
    • 12.1 IEC61131-3标准语言
    • 12.2 GRAFCET编程国家标准
    • 12.3 西门子PLC四种编程语言LAD/FBD/STL/SCL之间的比较
    • 12.4 编程规范
  • 13 通信
    • 13.1 Micro850与Micro820的三种通信方式
    • 13.2 RS232、RS485
    • 13.3 Fieldbus
    • 13.4 Profibus DP
    • 13.5 Modbus
    • 13.6 HART
    • 13.7 ControlNet和DeviceNet
    • 13.8 EtherCAT
    • 13.9 Ethernet/IP
    • 13.10 各类总线及工业以太网
    • 13.11 OPC通信
  • 14 外围设备
    • 14.1 伺服电机
    • 14.2 工业触摸屏
      • 14.2.1 AB与MCGS连接
    • 14.3 变频器
  • 15 应用案例
    • 15.1 PLC与matlab通信
    • 15.2 Micro850与FT Optix连接
    • 15.3 Factory IO环境下利用Control IO进行控制仿真
    • 15.4 Factory IO进行modbus tcp通信
    • 15.5 Factory IO环境下使用西门子PLC-SIM进行仿真
    • 15.6 利用西门子TIA portal和PLC-SIM与EES虚拟电梯进行仿真
    • 15.7 Micro820实现温度采集、变频器控制及触摸屏组态设计
    • 15.8 PLC,Matlab与Thingworx互联
    • 15.9 CCW中micro850-48QWB-SIM与Factory IO连接
    • 15.10 PLC与Unity 3D软件的联合仿真
    • 15.11 OPC通信实现PLC与EMSO连接
    • 15.12 利用Node Red实现PLC数据采集
    • 15.13 PLC与机器人仿真软件联合仿真
    • 15.14 西门子PLC+NX MCD虚拟仿真
    • 15.15 台达PLC-ES2与ES3采用Modbus通信
    • 15.16 Factory IO与Micro850仿真器液位PID控制
    • 15.17 Siemens 1200和HMI仿真
    • 15.18 Siemens与Factory io液位PID控制
    • 15.19 Micro800与Factory io液位PID控制
    • 15.20 步进电机机械臂视觉控制
    • 15.21 利用串口服务器实现和利时LE5118串口与factory io连接
    • 15.22 Factory IO与Python\Matlab间modbus tcp通信
    • 15.23 Unity与菲尼克斯2151 modbus tcp 通信
    • 15.24 Unity,Rviz,ROS2与DOBOT数字孪生
    • 15.25 RobotStudio与Siemens PLC连接
  • 16 菲尼克斯电气PLCnext
    • 16.1 介绍及基础使用方法
    • 16.2 设备连接
    • 16.3 AXF C 2152modbus rtu步进电机控制
    • 16.4 AXF C 3152
    • 16.5 2152与simulink
  • 17 内容串讲
    • 17.1 面向企业员工培训视频
  • 18 同学们在学科专业竞赛中的成绩
    • 18.1 AB、西门子、台达 、菲尼克斯、施耐德、三菱
  • 19 NVIDIA Isaac Sim
    • 19.1 简介
    • 19.2 入门视频
什么是PLC?

PLC即可编程控制器(Programmable Logic Controller),国际标准IEC61131和我国标准GB/T15969对其相关的(1)通用信息;(2)设备特性;(3)编程语言;(4)用户导则;(5)通信;(6)功能安全;(7)模糊控制编程;(8)编程语言的应用,8个部分进行了规定。图1给出了GB/T15969的检索结果。

图1 GB/T 15969标准的检索结果

GB/T 15969.1-2007中对于PLC和PLC系统的定义为:


国际电工委员会(IEC)在20世纪80年代初就开始了关于PLC国际标准的制定工作,并发布了数稿草案。在2003年发布(1992年发布的第1稿)的PLC国际标准IEC61131-1(通用信息)中对PLC有一个标准定义:

PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境而设计。它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储逻辑运算、顺序控制、实时、计数和算术运算等操作的基于用户的指令,并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各种类型的机器或过程。PLC及其相关的外围设备,都应按易于与工业控制系统集成、易于实现其预期功能的原则设计。”

上述定义重点说明了3个概念,即PLC是什么?它具备什么功能?以及PLC及其相关外围设备的使用原则。

定义强调了PLC应直接应用于工业环境,它必须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围。这也是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。定义还强调了PLC是“数字运算操作的电子系统”,也是一种计算机,是“专为在工业环境下应用而设计”的工业计算机。这种工业计算机采用“面向用户的指令”,编程方便,能完成逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作,还具有“数字量和模拟量输入输出”功能,并且非常容易与“工业控制系统连成一体”,易于实现其预期功能。

那这个工业用计算机究竟长的是个什么样子呢?


这一组图片是不同厂商的PLC外观,可以发现,长的都差不太多,尤其是上面有很多接口!

看看视频是如何说明的?

那么再来段慢速日系中文说明


各位看到了各大厂商的PLC外观各异,但其本质都是工业计算机,而且内部都是——电路板

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PLC只是一种工业专用的计算机!

请大家思考一下,PLC和同学们之前学过的单片机有什么差异?和嵌入式系统、工业电脑、开源硬件有何区别?