如何学习【电气控制与PLC】--

如何学习电气控制与PLC摘要电气控制系统在国民经济各行业中的许多部门得到广泛应用，是实现工业生产自动化的重要技术手段。随着科学技术的不断发展、生产工艺的不断改进，特别是计算机技术的应用，新型控制策略的出现，不断改变着电气控制技术的面貌。在控制方法上，从手动控制发展到自动控制；在控制功能上，从简单控制发展到智能化控制，即PLC编程控制。电气控制与PLC是电气自动化技术、电气工程及其自动化、机电一体化、数控技术及应用、机械设计制造及其自动化等专业的一门专业课,是集计算机技术、自动控制技术和网络通信技术于一体的综合性学科。所以怎么学好电气控制及plc，是每一个学生关心的问题，那么如何有效利用学习方法学习电气控制与PLC呢？首先要了解什么是电器控制，什么是PLC以及二者之间的关系；其次学习PLC的原理组成，电气控制的原理等基本知识，PLC的应用，历史及其发展趋势；最后还要亲自动手实践进行编程，直至熟练掌握。关键词：电气控制、PLC、关系、如何学习、方法1、什么是电气控制与PLC1.1电气控制电气控制指的是通过控制电气设备的电压、电流、频率、通断、连锁、速度等，完成工艺过程的动作要求，以各类电动机为动力的传动装置与系统为对象，以实现生产过程自动化的控制技术。现代电气控制技术综合应用了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动控制技术、智能技术、通信技术、网络技术等先进的科学技术成果。1.2PLCPLC可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。主要用于替代传统的继电器电路。1.3PLC在电气自动化控制中的应用电气理论，主要分为强电和弱电两大类，电气控制理论是一门系统的学科，包括PLC。机电一体，伺服，传感器等，强电方面主要有输配电，变压器，二次线路及保护线路。PLC技术最初多应用于工业生产的电气自动化系统中开关量的控制方面，但当时的的监控能理还较弱，处理数据的效能也较低，服务效能还需要不断完善与提升，但随着科学技术的支持以及工业生产改革的深化，PLC技术不断更新与完善并得到更加广泛的应用与发展，而PLC在电气自动化控制的具体应用，主要表现在以下几个方面：（1）顺序控制：PLC取代继电控制器而在电力自动化辅助系统的控制方面发挥重要作用，不仅实现了对单独工艺流程的控制，而且在通信总线连接与信息模块的协调配合下，还可以实现对全长生产工作的协调与控制。通过集控室内的PLC系统，只需通过控制室的显示屏，工作人员就可实现对整个系统运作的监控。（2）开关量控制:应用PLC技术的自动化控制系统的运行，只需通过取缔大量实物元件的软继电器,不仅大大提高了系统可靠性，而且系统本身的功能齐备且维修简便，在简化二次接线的基础上，还取消了对专门闪光电源的配备需求。（3）闭环控制:目前PLC控制系统与常规控制系统的配合使用时电力自动化系统运行中较为常用的控制方式，常规控制系统是作为PLC控制系统的补充而存在的。2、电气控制与PLC的组成等基本知识2.1PLC的组成（一）可编程序控制器的硬件组成：中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口、电源、扩展接口、通信接口、智能I/O接口、编程工具、智能单元、其他部件（二）可编程序控制器的软件组成:可编程序控制器的软件由系统程序和用户程序两大部分组成。2.2可编程序控制器的编程语言PLC中常用的编程语言主要由梯形图、指令表、顺序功能图、高级语言2.3可编程序控制器的工作原理可编程序控制器的工作原理建立在计算机基础上，故其CPU以分时操作方式来处理各项任务，即串行工作方式。2.4PLC的主要优点（1）.可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。（2）.配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。（3）.易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。（4）.系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。（5）.体积小，重量轻，能耗低以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。3、PLC的发展与未来趋势3.1发展第一代：1969-1972年这个时期是PLC发展的初期，该时期的产品，CPU由中小规模集成电路组成，存储器为磁芯存储器。其功能也比较单一，仅能实现逻辑运算、定时、计数和顺序控制等功能。第二代：1973-1975年该时期是PLC发展的中期，随着微处理器的出现，该时期的产品已开始使用微处理器作为CPU，存储器采用半导体存储器。其功能上进一步发展和完善，能够实现数字运算、传送、比较、PID调节、通讯等功能，可靠性有了一定的提高，但扫描速度不理想。第三代：1976-1983年PLC进入大发展阶段，这个时期的产品已使用8位和16位微处理器作为CPU。功能显著增强，速度大大提高，并能进行多种复杂的数学运算，具备完善的通讯功能和较强的远程I/O能力，具有较强的自诊断功能并采用了容错技术。第四代：1983年到现在（1）这个时期的产品采用16位以上的微处理器作为CPU，内存容量更大.（2）可以将多台PLC链接起来，实现资源共享。（3）可以直接用于一些规模较大的复杂控制系统（4）编程语言除了可使用传统的梯形图、流程图等，还可以使用高级语言。（5）外部设备多样化，可以配置CRT和打印机等。3.2未来趋势系统功能完善化、体系结构开放化及通信功能标准化、I/O模块智能化及安装现场化、功能模块专用化、编程组态软件图形化、硬件结构集成化、控制与管理功能一体化、总之就是向高端方向、网络方向发展。4、了解并学习PLC编程PLC编程算法一开关量的计算：开关量也称逻辑量，指仅有两个取值，0或1、ON或OFFPLC编程算法二模拟量的计算：模拟量是指一些连续变化的物理量，如电压、电流、压力、速度、流量等PLC编程算法三脉冲量的计算：脉冲量的控制多用于步进电机、伺服电机的角度控制、距离控制、位置控制等。PLC扫描周期和响应时间：PLC在运行状态时，执行一个扫描操作所需要的时间为一个周期，这个是PLC的重要指标之一，其值为0.5~100ms。那么如何学好编程呢。理论知识是需要学习的，理论与实践结合才能事半功倍。第一：补充你的PLC知识库，看更多的资料书籍第二：多参考别人的程序，三问自己，为什么这样？这是怎么实现的？运用了什么？第三：买工具回来自己实践，只有实践才能出真理。第四：多与别人沟通交流，知识的互补。第五：多泡下工控类网站，如技成网、PLC视频教程之类学习网站。自评通过查阅电气控制与PLC的相关内容，对学习方法的查询，对现在所上的这门专业课有了初步的认识。也了解到了想要学好这门课需要什么知识，需要怎样的方法去学习。自我评价打75分，因为还有好多更加专业的知识与编程语言和方法没有掌握，还需要努力学习与实践。参考文献1、百度知道2、《PLC基本知识》，百度文库3、电气控制与PLC技术基础，向晓汉4、浅析PLC控制技术应用现状与发展5、PLC的诞生和发展史，上海信笃6、基于PLC控制技术的研究，喻凯余7、theprogrammablelogiccontroller