电气专业英语（第4版）课件 unit 9 Programmable Logic Controllers (PLCs).ppt

可编程逻辑控制器(PLC)1.什么是PLC？PLC代表“可编程逻辑控制器”。PLC是专门设计用于在恶劣工业环境（例如极端温度、潮湿、干燥和/或多尘条件）下能够可靠运行的计算机。PLC几乎应用于每个行业，包括制造、食品加工、汽车、石油和天然气以及许多其他行业。2.PLC如何工作？可编程逻辑控制器的工作可以很容易地理解为一种循环扫描方式，称为扫描周期。PLC扫描过程包括以下步骤：1)操作系统开始循环并监测时间。2)CPU开始从输入模块读取数据并检查所有输入的状态。3)CPU开始执行用户或应用程序，这些程序由继电器梯形图逻辑或任何其他PLC编程语言编写。4)接下来，CPU执行所有内部诊断和通信任务。5)根据程序结果，将数据写入输出模块，从而更新所有输出。只要PLC处于运行模式，这个过程就会持续进行。参考译文3.PLC的物理结构PLC的结构几乎类似于计算机的体系结构。可编程逻辑控制器持续监控来自各种输入传感设备（例如加速度计、体重秤、硬连线信号等）的输入值，并根据生产和行业的性质产生相应的输出。典型的PLC由五个部分组成，即：机架或机箱、电源模块、中央处理器（CPU）、输入输出模块及通讯接口模块。3.1机架或机箱在所有PLC系统中，PLC机架或机箱是最重要的模块，并充当系统的主干。PLC有不同的形状和尺寸。控制系统越复杂，需要的PLC机架就更大。3.2电源模块该模块用于为整个PLC系统提供所需的电能。它将可用的交流电转换为CPU和I/O模块所需的直流电。PLC一般使用24V直流电。参考译文3.3CPU模块CPU模块有中央处理器、ROM和RAM。ROM用于存储操作系统、驱动程序和应用程序。RAM用于存储程序和数据。CPU是PLC的大脑，具有微处理器。作为基于微处理器的CPU，它取代了定时器、继电器和计数器。CPU从传感器读取输入数据，进行处理，最后向控制设备发送命令。CPU还包含其他电气部件，用于连接其他单元使用的电缆。3.4输入输出模块PLC有一个输入输出模块，专门作为输入和输出接口。输入设备可以是启动和停止按钮、开关等，输出设备可以是电加热器、阀门、继电器等。I/O模块有助于将输入和输出设备与微处理器连接起来。输入模块有两个主要部分，即电源部分和逻辑部分。这两个部分彼此电气隔离。PLC的输出模块的工作原理与输入模块类似，但过程相反。3.5通讯接口模块为了在CPU和通信网络之间传输信息，使用了智能I/O模块。这些通信模块有助于与放置在远程位置的其他PLC和计算机连接。参考译文4.PLC的种类4.1迷你PLC它们是小型、低成本控制器，非常适合简单的控制应用。它们通常比较大的控制器具有更少的输入/输出(I/O)点，并且可以使用梯形逻辑或其他编程语言进行编程。迷你PLC由于尺寸小而可以快速安装，并且通常具有内置I/O功能（例如数字输入、模拟输出和脉冲输出）。4.2模块化PLC它们由一个基本单元组成，该单元包含处理器模块和通信端口，以及可以添加以扩展系统功能的较小模块。模块化系统比固定系统提供了更大的灵活性，因为它们允许用户混合不同类型的I/O模块以满足其特定的应用要求。参考译文4.3固定PLC它们专为特定任务而设计，一旦安装就无法轻易修改。然而，它们为许多重复性任务提供了经济高效的解决方案。固定系统适用于简单的过程控制应用，其中参数在操作过程中不需要频繁或快速改变。4.4微型PLC它们的复杂性介于迷你型和模块型之间。它们通常是紧凑的设备，能够同时控制多个进程，而不需要额外的硬件组件（例如某些模块化模型中的扩展卡或机架单元）。微控制器还可以集成通信功能（例如以太网网络协议），以便轻松集成到分布式自动化系统架构中。参考译文4.5纳米PLC它们代表了必威体育精装版一代的可编程逻辑控制器。这些超紧凑的设备使用了先进的微控制器，与专门的编程软件工具相结合，以降低成本，同时保持处理速度快且准确性高。纳米PLC甚至可用于涉及多轴运动或复杂机器视觉操作（例如对象识别算法和模式匹配技术）的高度复杂应用。4.6安全PLC安全PLC用于实现工业自动化中的安全功能。它遵循国际安全标准，确保对人员、设备和环境的保护。安全PLC包含冗余和诊断功能，并具有安全完整性级别（SIL），以确保高可靠性和容错性。参考译文5.PLC输出类型5.1模拟输出为了控制需要不同程度控制的设备，人们使用模拟输出以产生连续的电压或电流信号。模拟输出通过改变它们产生的电压或电流水平来提供精确的控制。5.2继电器输出PLC和外部设备之间的电气隔离由PLC中的继电器输出提供。它们用于控制需要更大电流或更高电压的机械，例如大型电机、接触器或功率继电器。