A. 繼電器是什麼東西啊,它的工作原理是什麼啊
繼電器實質是一個用電磁鐵控制的開關!
原理就是電流的磁效應。即電磁鐵的磁性由線圈中的電流有無及大小來決定。
就是用低壓電、弱電流,間接地控制高低壓、強電流工作;還有遠程式控制制。
往往在自動控制中應用更多。
B. plc 裡面是不是有很多個「繼電器」向高手請教
1、PLC的基本概念
PLC (Programmable Logic Controller),中文名稱為可編程式控制制器,是一種電氣自動化控制裝置,國際電工委員會(IEC)將PLC定義為:是在工業環境中使用的數字操作的電子系統,專為在工業環境下應用而設計。它使用可編程存儲器內部儲存用戶設計的指令,這些指令用來實現特殊的功能,諸如邏輯運算、順序操作、定時、計數以及算術運算和通過數字或模擬輸入/輸出來控制各種類型的機械或過程。可編程序控制器及其有關的設備,都應按易於與工業控制系統形成一個整體,易於擴充其功能的原則設計。
2、PLC的發展背景
在PLC發明之前,在工業控制的順序控制領域內,常常採用諸如繼電器、鼓式開關、紙帶閱讀器等機械、電氣式器件作為控制元件,尤其是控制繼電器,在離散製造過程式控制制領域內,成為「開關控制系統」中最廣泛使用的器件。但是,隨著工業現代化的發展,生產規模越來越大,勞動生產率及產品質量的要求在不斷提高,對於控制系統的可靠性也提出了更高的要求,原有「繼電器控制系統」已不適應需要,究其原因是: 動作緩慢;壽命短、可靠性差;體積大、耗電多;設計製造周期長、程序修改費時;不能實現與計算機對話。
到20世紀60年代,由於美國汽車工業需要進行大規模的技術改造和設備更新,由傳統的繼電器控制裝置來進行控制,不僅體積龐大、故障率高、柔性差、不靈活、耗能,而且調試困難,可靠性也差。雖然小型計算機已日趨完善,應用領域也在不斷擴大,但小型計算機用於開關控制系統,又顯然存在著「大馬拉小車」的情況,這是由於小型計算機的特點決定的:編程復雜,要求有較高水平的編程人員和操作人員; 需要配套非標準的外部介面,對環境和現場條件的要求過高; 功能過剩,機器資源未能充分利用;造價高昂。需要與可能性,促使人們尋求新的出路,PLC應運而生。
1968年美國通用汽車公司提出使用新一代控制器的設想,從用戶的角度考慮,該公司對新一代控制器提了10點要求,為各大公司提供了明確的開發目標。第二年(1969年),美國數字公司研製出了基於集成電路和電子技術的控制裝置PDP-14,首次採用程序化的手段應用於電氣控制,這就是第一代可編程式控制制器。這時的PLC用固態(集成)電路來代替繼電器邏輯電路,用存儲器電路中的存儲數位(程序)來代替繼電器系統的布線,以程序來規定邏輯關系;用固態I/ O電路來檢測按鈕和限位開關的信號,給出輸出以控制電機和其它執行機構。這時的PLC系統已開始具有如下一些特點:環境適應性較強,可以使用於車間現場;有較高的可靠性和診斷 能力,維修容易;基本能適應不同的製造過程所需,柔性度有 了較大提高,只要改變系統中的程序即可改變控制「邏輯」,而無需改造或更換控制硬體等。差不多同時,美國MODICON公司也研製出084控制器。它們的問世,引起了全世界的矚目,美國的其他公司和西歐、日本等工業發達國家,也相繼研究開發出類似的產品。
第一代可編程式控制制器最早是用於替代傳統的繼電器控制裝置,功能上只有邏輯計算、計時、計數以及順序控制等,而且只能進行開關量控制。所以第一代可編程式控制制器取名為可編程邏輯控制器,英文名稱為Programmable Logic Controller,簡稱PLC。
後來,隨著電子科技之發展及產業應用之需要,其控制功能已經遠遠超出邏輯控制的范疇,PLC的功能也日益強大,在PLC中加入了模擬量、位置控制及網路等功能,其名稱也就改為可編程式控制制器(Programmable Controller),稱PC。但PC易與個人計算機(Personal Computer)的簡稱PC產生混淆,所以使用PLC這一簡稱,中文仍然稱「可編程式控制制器」。
自1976年以來,微處理器開始引入PLC領域,大大加強了PLC的作用,使PLC由簡單地代替繼電器電路,而發展為先 進的控制裝置。當今PLC具有採集與處理大量數據、完成數學運算、與其它智能器件通信的能力,以及具有先進的人-機對 話手段(如鍵盤、CRT和語音對話),近年來由於現場匯流排理念的出現和相關標準的建立,以及產品的迅速發展,PLC成為 現場匯流排的一個重要組成部分,進一步擴大了PLC的應用領域。
由於PLC同時提高了功能和柔性度,使其應用迅速增長,並普及到許多其它離散零件製造工業領域。隨後又擴展到與批量生產和連續生產過程有關的工業領域。隨著CIMS(計算機集成製造系統)的發展,PLC當前還被人們應用於工廠通信網路、柔性製造系統、工業機器人到大型分散型控制系統,之中,與其它智能控制器和計算機系統一起成為計算機綜合控制系統中的重要組成部分,特別是單元級和工作站級。
3、PLC的發展階段及前景
從1969年第一台PLC問世至今,可編程式控制制器大約經歷了三個階段:
第一階段:開發的PLC容量較小,I/O點數小於120點。用戶存儲區容量在2KB左右,掃描速度為20~50ms/KB,指令較為簡單,只有邏輯運算、計時、計數等,編程語言採用簡單的語句表語言。使用上,主要用來作開關量控制。
第二階段:PLC 的容量有所擴展,I/O點數從 512點至1024點,用戶程序存儲區擴展到8KB以上,速度也有提高,掃描速度達到5~6ms/KB,指令功能除了基本的邏輯運算、計時、計數外,還增加了算術運算指令、比較指令,以及模擬量處理指令等,輸入/輸出類型也由純開關量I/O,擴展為帶模擬量的I/O。編程語言除了使用語句表外,還可以使用梯形圖編程語言。
第三階段:進入80年代以來,隨著大規模和超大規模集成電路等微電子技術的迅猛發展,以16位和32位微處理器構成的PLC得到驚人的發展,其功能遠遠超出了上述兩階段的產品。使PLC在概念,設計,性價比以及應用方面都有了新的突破。這一階段的產品向大型和小型兩個方向發展:
A、 大型產品的I/O點數,超過4 000點,有些產品達到8 000個I/O點,用戶存儲區容量超過32KB,配置有各種智能模塊(例如溫度控制模塊、軸定位模塊、過程式控制制模塊等)和通信模塊,掃描速率也大大提高,達到0.47ms/KB,指令功能除了基本的邏輯運算、計時、計數、順序控制外,還有算術浮點運算指令、PID調節功能指令、圖形組態功能指令、網路和通信指令等。編程語言普遍採用梯形語言,同時也使用語句表和順序功能圖語言(典型的有GRAFCET語言)。為了提高系統的可靠性,設計上考慮了容錯技術和冗餘技術等。這一階段的小型產品向超小型化和加強型功能發展,有16點I/O,24點I/O的整體型小型PLC在小型PLC上配置模擬量I/O、通信口、高速計數,指令上也設置有算術運算、比較指令以及PID調節指令。
B、 小型PLC使用的手握式編程器使用大面積液晶顯示器,也可以用梯形圖和GRAFCET語言進行編程。
這一階段PLC的軟體設計也有很大改進,普遍實現了軟體模塊化設計,在PLC產品上提供大量的通用和專用軟體功能模塊,用戶通過簡單的功能調用就可實現復雜的控制任務給使用帶來極大的方便。使用的編程器越來越完善,專用編程器實際上已經是一台個人計算機,可以實現離線編程或在線編程及監控,程序列印以及程序固化,實現圖形組態,可以聯網(即掛在PLC網路上),有些編程器還可以使用高級語言除了專用編程器外,很多PLC可以使用通用的筆記本電腦實現編程,開發一些專用軟體,充分利用個人計算機的能力,完成各種高級的編程功能,省卻了專用編程器,既便於推廣又節省投資。隨著技術的進步,PLC的功能越來越強,應用范疇越來越廣,與其它工業控制機,如分散型控制系統(DCS)的界限已經不十分明顯,很多以往必須由分散型控制系統來完成的控制,現在用PLC都能實現,因此在應用上「交錯」已經成為普遍現象。
PLC技術代表了當今電氣程序控制的最先進水平。通過PLC與各種單元自動化裝置(如智能儀表、數字化傳單裝置、智能的液壓和氣動閥組等)以及現場匯流排、計算機網路系統,構成了車間和工廠自動化的完整體系。
PLC具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。PLC在工業自動化控制特別是順序控制中的地位,在可預見的將來,是無法取代的。
6、PLC的特點
1、 控製程序可變,具有很好的柔性:在生產工藝流程改變或生產設備更新的情況下,不必改變PLC的硬設備,只需改變程序就可滿足要求。因此,除單機控制外,PLC在柔性製造單元(FMC),柔性製造系統(FMS),以致工廠自動化(FA)中也被大量採用。
2、 具有高度可靠性,適用於工業環境:PLC產品的平均故障間隔時間(MTBF)一般可達到5年以上,因此是一種高度可靠的工業產品,大大提高了生產設備的運行效率。PLC不要求專用設備的機房,這為工業現場的大量直接使用提供了方便。
3、 功能完善:現代PLC具有數字和模擬量輸入/輸出、邏輯和算術運算、定時、計數、順序控制、PID調節、各種智能模塊、遠程I/O模塊、通信、人-機對話,自診斷,記錄和圖形顯示、組態等功能。除了適用於離散型開關量控制系統外,現在也能應用於連續的流程式控制制系統,從而使設備的控制水平大大提高。
4、 易於掌握,便於維修:由於PLC使用編程器進行編程和監控,使用人員只需掌握工程上通用的梯形圖語言(或語句表、流程圖)就可進行用戶程序的編制和測試。因此,即使不太懂得計算機的操作人員,也能掌握和使用PLC。也由於PLC有完善的自診斷功能,輸入/輸出均有明顯的指示,在線監控軟體的功能很強,因此,很容易進行維修,能很快查找出故障的原因。PLC本身高可靠性也保證了故障的幾率是很低的。
5、 體積小,省電:與傳統的控制系統相比,PLC的體積很小,一台收錄機一樣大小的PLC具有相當於三個1.8m高繼電器控制櫃的功能。PLC消耗的功能只是傳統控制系統的三分之一至二分之一。
6、 價格低廉:隨著集成電路晶元功能的提高,價格的降低,可編程式控制制器硬體的價格也一直不斷地在下降。雖然PLC的軟體價格在系統中所佔的比重在不斷提高,但由於縮短了整個工程項目的設計,編程和投運費用以及縮短了整個投運周期,因此,使用PLC的總造價是低廉的,而且還呈不斷下降的趨勢。
7、PLC的功能
A、邏輯控制:PLC設置有「與」、「或」、非等邏輯指令,能夠描述繼電器確點的串聯、並聯、串並聯、並串聯等各種連接。因此PLC可以代替繼電器進行組合邏輯與順序邏輯控制。Haiwell PLC
B、定時(計時)控制:PLC為用戶提供若干個定時器並設計了定時器指令。定時值可由用戶在編程時設定,並能在PLC運行過程中被讀出或修改,使用靈活,操作方便。
C、計數控制:PLC為用戶提供若干個計數器並設計了計數器指令。計數值可由用戶在編程時設定,並能在PLC運行過程中被讀出或修改,使用靈活,操作方便。
D、步進控制:PLC能完成步進控制功能。步進控制是指在完成一道工序後,再進行下一步工序,也就是順序控制。PLC為用戶提供了若干個移位寄存器用於控制步進工序,或直接提供步進指令。
E、A/D、D/A轉換:有些PLC還提供了模數轉換(A/D)和數模轉換(D/A)功能,能完成對模擬量輸入、輸出的控制與調節。
G、數據處理:現在的PLC一般都有對數據的處理能力並配有對數據進行處理的指令,以便對數據進行傳送、比較、數/位或位/數轉換、四則運算、數制轉換、算術移位、算術邏輯運算、數據檢索等操作,並可對數據寄存器進行間接定址。