工业自动化控制板

工业自动化控制板

在工业设备中通常叫电源控制板，电源控制板又常可分为中频电源控制板和高频电源控制板。中频电源控制板通常接在可控硅中频电源上和其他的中频工业设备配合使用，如中频电炉，中频淬火机床，中频锻造等等。而高频电源中采用的高频控制板又可分为IGBT和KGPS,IGBT电源高频由于其节能型，所以IGBT高频板被广泛用于高频机中。常见工业设备的控制板有：数控石板雕刻机控制板、塑胶定型机控制板、液体灌装机控制板、不干胶模切机控制板、自动钻孔机控制板、自动攻丝机控制板、定位贴标机控制板、超声波清洗机控制板等；

电机控制板

电机是自动化设备的执行机构，也是自动化设备最为关键部件，要是更抽象且形象的形容，就好比人的手，进行直观的操作；要好好的指导“手”工作，就需要各类的电机驱动控制板；常用的电机驱动控制板有：ACIM-AC感应电机控制板、有刷直流电机控制板、BLDC-无刷直流电机控制板、PMSM-永磁性同步电机控制板、 步进电机驱动控制板、异步电机控制板、同步电机控制板、伺服电机控制板、管状电机驱动控制板等。

家电控制板

在物联网越发火热的时代，家电控制板也融入了物联网技术，这里的家用控制板不仅指家庭用，还有许多商用的控制板。大致有这么几类：家电物联网控制器、智能家居控制系统、RFID无线窗帘控制板、柜式冷暖空调控制板、电热水器控制板、家用油烟机控制板、洗衣机控制板、加湿器控制板、洗碗机控制板、商用豆浆机控制板、陶瓷炉控制板、自动门控制板等、电控锁控制板、智能门禁控制系统等。

可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，一种具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器，可以将控制指令随时载入内存进行储存与执行。可编程控制器由CPU、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模拟转换等功能单元组成。早期的可编程逻辑控制器只有逻辑控制的功能，所以被命名为可编程逻辑控制器，后来随着不断地发展，这些当初功能简单的计算机模块已经有了包括逻辑控制、时序控制、模拟控制、多机通信等各类功能，名称也改为可编程控制器(Programmable Controller)，但是由于它的简写PC与个人电脑(Personal Computer)的简写相冲突，加上习惯的原因，人们还是经常使用可编程逻辑控制器这一称呼，并仍使用PLC这一缩写。 [2]

工业上使用的可编程逻辑控制器已经相当或接近于一台紧凑型电脑的主机，其在扩展性和可靠性方面的优势使其被广泛应用于各类工业控制领域。不管是在计算机直接控制系统还是集中分散式控制系统DCS，或者现场总线控制系统FCS中，总是有各类PLC控制器的大量使用。PLC的生产厂商很多，如西门子、施耐德、三菱、台达等，几乎涉及工业自动化领域的厂商都会有其PLC产品提供。

电源

电源用于将交流电转换成PLC内部所需的直流电，大部分PLC采用开关式稳压电源供电。 [6]

中央处理单元

中央处理器(CPU)是PLC的控制中枢，也是PLC的核心部件，其性能决定了PLC的性能。 [6]

中央处理器由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集中在一块芯片上，通过地址总线、控制总线与存储器的输入/输出接口电路相连。中央处理器的作用是处理和运行用户程序，进行逻辑和数学运算，控制整个系统使之协调。 [6]

存储器

存储器是具有记忆功能的半导体电路，它的作用是存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。其中系统程序是控制PLC实现各种功能的程序，由PLC生产厂家编写，并固化到只读存储器(ROM)中，用户不能访问。 [6]

输入单元

输入单元是PLC与被控设备相连的输入接口，是信号进入PLC的桥梁，它的作用是接收主令元件、检测元件传来的信号。输入的类型有直流输入、交流输入、交直流输入。 [6]

输出单元

输出单元也是PLC与被控设备之间的连接部件，它的作用是把PLC的输出信号传送给被控设备，即将中央处理器送出的弱电信号转换成电平信号，驱动被控设备的执行元件。输出的类型有继电器输出、晶体管输出、晶闸门输出。 [6]

PLC除上述几部分外，根据机型的不同还有多种外部设备，其作用是帮助编程、实现监控以及网络通信。常用的外部设备有编程器、打印机、盒式磁带录音机、计算机等。

用户程序执行

在用户程序执行阶段，可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话，输入过程映像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值，输出过程映像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。

输出刷新

当扫描用户程序结束后，可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是可编程逻辑控制器的真正输出。

小结

根据上述过程的描述，可以对PLC工作过程的特点小结如下：

①PLC采用集中采样、集中输出的工作方式，这种方式减少了外界干扰的影响。

②PLC的工作过程是循环扫描的过程，循环扫描时间的长短取决于指令执行速度、用户程序的长度等因素。

③输出对输入的影响有滞后现象。PLC采用集中采样、集中输出的工作方式，当采样阶段结束后，输入状态的变化将要等到下一个采样周期才能被接收，因此这个滞后时间的长短又主要取决于循环周期的长短。此外，影响滞后时间的因素还有输入滤波时间、输出电路的滞后时间等。

④输出映像寄存器的内容取决于用户程序扫描执行的结果。

⑤输出锁存器的内容由上一次输出刷新期间输出映像寄存器中的数据决定。

⑥PLC当前实际的输出状态由输出锁存器的内容决定。

系统800xA扩展的自动化

采用最新和最先进的技术和研究，ABB一直致力于为客户提供最强大并且可升级的自动化系统，从而满足客户需求。

通过采用ABB的旗舰自动化系统--系统800xA--ABB 帮助企业创建了一个协同的环境，实现了 PLC，控制系统、维护系统和ERP的无维集成--提供了一个直正一体化的过程运营平台。这就是集成的力量。这就是800xA。

系统特点:

卓越的操作员效率

对操作员实现卓越效率的需求越来越高，操作员每天的决策直接影响成本，可用性、安全性和质量。

一体化的过程和电力自动化

ABB采用系统800xA实现一体化的讨程仪表、电气以及变电站自动化的解决方案。一体化的安全

系统800XA通过提供一个统一的生产力控制、安全监控以及生产力监测的环境来降低整个工厂的运营成本。SIL3 TüV认证。

先进的资产管理

ABB资产管理计划提高资产的可用性和性能，并目优化运营和维护效率。

中央处理器（CPU，Central Processing Unit）是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

中央处理器主要包括运算器（算术逻辑运算单元，ALU，Arithmetic Logic Unit）和高速缓冲存储器（Cache）及实现它们之间联系的数据（Data）、控制及状态的总线（Bus）。它与内部存储器（Memory）和输入/输出（I/O）设备合称为电子计算机三大核心部件。

CPU从逻辑上可以划分成3个模块，分别是控制单元、运算单元和存储单元，这三部分由CPU内部总线连接起来。

模块划分编辑 播报

要实现一个数字系统需要三个主要的组成部分 ：

（1）计算对位进行操作的函数的组合逻辑（ALU）；

（2）存储位的存储器元素（寄存器）；

（3）控制存储器元素更新的时钟信号。

CPU的根本任务就是执行指令，对计算机来说最终都是一串由“0”和“1”组成的序列。CPU从逻辑上可以划分成3个模块，分别是控制单元、运算单元和存储单元，这三部分由CPU内部总线连接起来。如下所示：

控制单元

控制单元是整个CPU的指挥控制中心，由指令寄存器IR(Instruction Register)、指令译码器ID(Instruction Decoder)和操作控制器OC(Operation Controller)等，对协调整个电脑有序工作极为重要。它根据用户预先编好的程序，依次从存储器中取出各条指令，放在指令寄存器IR中，通过指令译码(分析)确定应该进行什么操作，然后通过操作控制器OC，按确定的时序，向相应的部件发出微操作控制信号。操作控制器OC中主要包括节拍脉冲发生器、控制矩阵、时钟脉冲发生器、复位电路和启停电路等控制逻辑。

运算单元

是运算器的核心。可以执行算术运算(包括加减乘数等基本运算及其附加运算)和逻辑运算(包括移位、逻辑测试或两个值比较)。相对控制单元而言，运算器接受控制单元的命令而进行动作，即运算单元所进行的全部操作都是由控制单元发出的控制信号来指挥的，所以它是执行部件。

存储单元

包括CPU片内缓存和寄存器组，是CPU中暂时存放数据的地方，里面保存着那些等待处理的数据，或已经处理过的数据，CPU访问寄存器所用的时间要比访问内存的时间短。采用寄存器，可以减少CPU访问内存的次数，从而提高了CPU的工作速度。但因为受到芯片面积和集成度所限，寄存器组的容量不可能很大。寄存器组可分为专用寄存器和通用寄存器。专用寄存器的作用是固定的，分别寄存相应的数据。而通用寄存器用途广泛并可由程序员规定其用途，通用寄存器的数目因微处理器而异 。