一文了解什么是PLC控制柜

　　PLC控制柜是指能够实现电机、开关控制的成套电气柜。具有过载、短路、缺相保护功能。结构紧凑，运行稳定，功能齐全。可根据实际控制尺寸进行组合。它不仅可以实现单个机柜的自动控制，还可以通过工业以太网或工业现场总线网络实现由多个机柜组成的分布式控制系统(DSC)。可适应各种规模的工业自动化控制场合，广泛应用于电力、冶金、化工、造纸环保、污水处理等行业。本文章就为您详细介绍一下PLC控制柜。
 

 

　　PLC控制柜能完成设备自动化和过程自动化控制，实现完善的网络功能，具有性能稳定、可扩展性强、抗干扰能力强的特点。它是现代工业的核心和灵魂。用户可根据自己的需要设计PLC控制柜和变频柜，并可配合人机界面触摸屏，达到操作方便的目的。该装置还可与DCS总线主机modbus、PROFIBUS等通信协议进行数据传输;通过工控机和以太网实现控制和监控。典型应用包括恒压供水、空气压缩机、风扇和泵、中央空调、港口机械、机床、锅炉、造纸机械、食品机械等。

　　PLC控制柜的组成

　　1.空气开关

　　通用空气开关是整个机柜的电源控制，是每个机柜需要具备的功能。

　　2.可编程逻辑控制器

　　这应根据项目的需要进行选择。如果项目较小，可直接使用集成PLC;如果项目比较大，可能需要模块和卡片类型，也可能需要冗余(即两套交替使用)。

　　3.24VDC电源

　　24VDC开关电源。大多数PLC都有自己的24VDC电源。需要根据实际情况确定是否使用该开关电源。

　　4.继电器

　　一般来说，PLC可以直接向控制电路发送指令，但也可以先通过继电器进行传输。如果PLC的输出端口充电为24VDC，但控制电路中绘制的需要PLC供电的节点为220VAC，则需要向PLC输出端口添加继电器，即发出命令时继电器动作，使控制电路的节点可以连接到继电器的常开或常闭点。这也是根据情况选择是否使用继电器。

　　5.接线板

　　可根据信号数量进行配置。如果只是一个简单的PLC控制柜，如果控制柜中需要其他设备，这取决于具体情况。例如，您可能需要为某些现场仪表或小型控制箱供电，并且可能需要增加空气开关的数量。或者，如果要将PLC连接到上位机，则可能需要根据情况添加开关或其他东西。

 

　　PLC控制柜的使用条件

　　电源：直流24V，单相交流220V(-10%，+15%)，50Hz

　　防护等级：IP41或IP20

　　环境条件：环境温度为0℃-55℃，防止阳光直射;空气的相对湿度应小于85%(无冷凝)。远离强振源，防止频繁或持续振动，振动频率为10-55hz。避免使用腐蚀性和易燃气体。

　　基本结构

　　1、 电源

　　PLC电源在整个系统中起着非常重要的作用。没有良好可靠的供电系统，它无法正常工作。因此，PLC制造商也非常重视电源的设计和制造。一般情况下，交流电压波动在+10%(+15%)以内，PLC无需采取其他措施即可直接接入交流电网。

　　2、 中央处理器(CPU)

　　中央处理器(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中心。它根据PLC系统程序给出的功能，接收并存储来自编程器的用户程序和数据输入;检查电源、内存、I/O和报警计时器的状态，并诊断用户程序中的语法错误。

　　可编程逻辑控制器投入运行时，首先以扫描的形式接收现场各输入设备的状态和数据，分别存储在I/O图像区，然后从用户程序存储器中逐个读取用户程序，命令解释后，根据指令执行逻辑或算术运算，结果发送至I/O图像区或数据寄存器。执行完所有用户程序后，最后将I/O镜像区的输出状态或输出寄存器中的数据传输到相应的输出设备，并在此循环中运行，直到停止运行。

　　为了进一步提高PLC的可靠性，近年来，大型PLC也采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU表决系统。这样，即使一个CPU出现故障，整个系统仍然可以正常运行。

　　3、存储器

　　存储系统软件的存储器称为系统程序存储器。

　　存储应用软件的存储器称为用户程序存储器。

　　4、 输入/输出接口电路

　　1.现场输入接口电路由光耦合电路和微机输入接口电路组成，作为PLC与现场控制接口的输入通道。

　　2.现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成。可编程逻辑控制器通过现场输出接口电路向现场执行部件输出相应的控制信号。

　　5、 功能模块

　　如计数、定位等功能模块。

　　6、 通信模块

　　工作原理：PLC投入运行时，其工作过程一般分为输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称为扫描周期。在整个操作过程中，PLC的CPU以一定的扫描速度重复上述三个阶段。

　　6.1 输入采样阶段

　　在输入采样阶段，可编程逻辑控制器以扫描模式依次读取所有输入状态和数据，并将其存储在I/O图像区域的相应单元中。输入采样完成后，将进入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据改变，I/O映像区域中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则脉冲信号的宽度需要大于一个扫描周期，以确保在任何情况下都可以读取输入。

　　6.2 用户程序执行阶段

　　在用户程序的执行阶段，PLC始终按照从上到下的顺序扫描用户程序(梯形图)。在扫描每个梯形图时，始终先扫描梯形图左侧由每个触点组成的控制电路，然后按从左到右、从上到下的顺序对由触点组成的控制电路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算结果刷新系统RAM存储区中逻辑线圈对应位的状态;或者刷新I/O图像区域中输出线圈对应位的状态;或确定是否执行梯形图中指定的特殊功能命令。

　　也就是说，在用户程序执行期间，只有I/O映像区域中的输入点的状态和数据不会改变，而I/O映像区域或系统RAM存储区域中的其他输出点和软件设备的状态和数据可能会改变，并且上面列出的梯形图，程序执行结果将在使用下列线圈或数据的梯形图中发挥作用;相反，对于下面排列的梯形图，刷新的逻辑线圈的状态或数据只能在上面排列的程序上工作，直到下一个扫描周期。

　　如果在程序执行期间使用即时I/O指令，则可以直接访问I/O点。也就是说，如果使用I/O指令，则th的值。

 

　　PLC控制柜比较典型的应用包括空气压缩机、中央空调、港口机械、机床、食品机械等。希望通过本文章您能够更深刻的了解PLC控制柜，对您有所帮助!

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