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什么是I/O控制器?它有哪些分类?

发布时间2022-01-18人气:125

什么是I/O控制器?

由于CPU无法直接控制I/O设备的机械部件,因此I/O设备还要有个电子部件作为CPU和I/O设备机械部件之间的“中介”,用于实现CPU对设备的控制,这个电子部件就是I/O控制器。

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产品分类:

I/O(输入/输出),它的点数是可编程序控制器可以接受的输入信号和输出信号的总和,是衡量plc性能的重要指标。I/O点数越多,外部可接的输入设备和输出设备就越多,控制的规模就越大。

按I/0点数分类,根据PLC的I/0点数的多少,可将PLC分为小型,中型和大型三类。

1)小型PLC……I/0点数小于256点;单CPU、8位或16位处理器,用户存储器容量不大于4 kb。

例如:GE-1型的美国通用电气(GE)公司、T1100是美国德州仪器公司、F、F1、F2、FX是日本三菱电气公司


2)中型PLC……I/0点数256 ~ 2048点;双CPU、用户存储器量2 ~ 8 kb

例如:S7 - 300是德国西门子公司、SU-5, SU-6是德国西门子公司


3)大型PLC……I/O点数大于2048点;多CPU、16位、32位处理器,用户存储器容量8~ 16 KB,

例如:S7-400是德国西门子公司、K3是三菱公司等。


系统采用可编程序控制器(PLC)控制的一般条件

可编程序控制器(PLC)是将传统的继电器控制技术,微型计算机技术和通信技术相融合,专为工业控设计的专用控制器,是计算机化的高科技产品,其价格相对比较高(至少在数千元以上)。所以在确定系统方案时,首先应该考虑是否有必要采用PLC控制。如果控制系统很简单,所需的I/O点数较少;或者虽然控制系统需要的I/0点较多,但控制要求并不杂,各部分的相互联系很少,这些情况都没有使用PLC的必要的。在遇到下列几种情况时可以考虑使用PLC:


1、系统的控制要求复杂,所需的I/0点数较多。如使用继电器控制,则需要大量的中间继电器、时间继电器等器件。

2、系统对可靠性的要求特别高,继电器控制不能达到要求。

3、系统加工的产品种类和工艺流程经常变化,因此,需要经常修改系统参数,改变控制电路结构,使控制系统功能有扩充的可能。

4、由一台PLC控制多台设备的系统。

5、需要与其他设备实现通信或联网的系统。

在新设计的较复杂机械设备中,使用PLC控制将比使用继电器控制节省大量的元器件,能减少控制柜内部的接线和安装工作量,减小控制柜或控制箱的体积,在经济上也往往比继电控制更便宜。


二、PLC控制系统设计的基本原则

所有控制系统的目的都是为了实现被控对象的工艺要求,以提高生产效率和产品质量。所以在进行PLC控制系统设计时,应遵循以下基本原则:

1、首先要实现设备、生产机械、生产工艺的全部动作;

2、设计是满足设备对产品的加工质量以及生产效率的要求;

3、确保系统安全、稳定、可靠的工作;

4、尽可能地简化控制系统的结构,降低生产成本;

5、充分提高自动化强度,减轻劳动力;

6、改善操作性能,方便日后检修。


一、满足系统控制要求


PLC控制系统设计必须确保能实现对象的全部动作,满足对象的各项技术要求。


所以我们设计人员在进行系统设计前,一定要深入生产现场或者通过调研被控对象的机械、气动、液压的组成和工作原理,充分了解设备或机械需要实现的动作和应具备的功能、以及各种执行元件的性能和参数等等,然后设计人员需要进行控制系统的规划,确定系统的总体方案。



二、确保系统安全可靠性


在系统的总体方案确定后的具体技术设计的阶段,设计人员必须要首先考虑系统的安全性与可靠性,确保控制系统能够长期安全、稳定、可靠地工作。


就以系统的安全性来说,就包括确保操作人员人身安全和设备安全这两个方面,所以系统的设计必须符合各种相关安全标准,在设计中充分考虑各种安全防护措施,比如安全电路、安全防护等。


对于涉及人身安全的部件,必须在电气控制系统设计时进行严格的动作“互锁”等诸如此类的情况,比如电机的正反转接触器等,应进行动作的“互锁”,这些互锁不能仅仅在PLC用户程序中进行,还必须在强电控制线路中得到保证,防止发生危及设备安全的事故。


三、简化系统结构


在能够满足控制对象的各种控制要求,确保系统安全性和可靠性,不影响系统控制程度与功能的前提下,我们设计人员的系统设计应该尽可能简单、实用。


简化系统结构不仅仅是降低生产制造成本的需要,而且也是提高系统可靠性的重要措施。


那么这个简化系统包括什么呢简化系统包括简化操作、简化线路、简化程序等几个方面。


1、比如说我们可以为操作者提供友好的界面,尽可能为操作、使用提供便利,或者尽可能减少不必要的控制按钮等操作元件等等。


2、又或者是系统控制线路的设计尽可能简单,尽可能减少不必要的控制器件与连线。简单实用的控制线路不仅仅可以降低生产制造成本,更重要的是它可以提高系统工作的安全可靠性,方便用户使用和日后维修。


3、PLC 用户程序也尽量简化,使用的指令应该越简洁越好,要杜绝人为地使程序复杂化、为他人理解程序增加困难的现象。


4、采用梯形图编程时,尽可能减少不必要的辅助继电器、触点的使用数量。过多的辅助继电器、触点不仅影响程序的执行速度,延长循环扫描时间,而且会给程序的检查、阅读带来不必要的麻烦。


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