常见的基本原理由以下部分组成,输入整流滤波器,包含整流桥和输入滤波电容。单片开关电源,包括功率开关管、控制器及MOSFET。还有高频变压器、漏级钳位保护电路、光耦反馈电路、输出整流滤波器、偏置电路等部分组成。电源模块通过输入整流滤波器一般可以适配交流85~265V或直流100370V的输入电压范围,频率有47400Hz选择,常规一般为50/60Hz。因为它具有小体积、高集成度、高性价比和佳性能指标,只需要简的外围电路,配上少量分立式元件即可使用。并且拥有率、高可靠性、设计灵活等优点,现已成为开发设计中小功率开关电源的优选集成电路.
选择电源模块方案的技术要求低,设计简单,占用空间小,可靠性高,并且可随时变换方案。当产品设计需更改时,只需并联或替换电源模块即可。因此广泛应用于工控、机械设备、船舶、航空航天、通讯、、数据通信、手持电子产品、仪器仪表、LED照明、智能化、电力、铁路、安防、矿业、医疗、汽车电子等多个领域。
数字输入输出模块
数字量输入输出信号就是开关量信号,1或者0, 模拟量信号,有2种,电压或者电流信号 ,一般是变送器传过来的信号,比如用压力变送器检测水管压力,它会输出一个模拟信号4--20ma 或者 0-10V的信号给PLC,PLC来进行数据处理。 开关量输入点(DI),处理开关量输入信号. 模拟量输入点(AI),处理模拟量输入信号(0-20mADC,0-5VDC). 电阻信号(含热电阻)输入点,处理热电阻或一般电阻信号. 高速脉冲输入点,处理高速脉冲信号. 电压(含热电偶)输入点,处理电压输入或热电偶信号. 还有通讯,用于和上位机交换数据或控制下级控制器仪表驱动器等
输出模块是PLC根据输入模块采入的信号和内部逻辑编程进行逻辑处理,处理后的结果过,开关量输出便由输出模块输出高低电平信号,驱动外部中间继电器、接触器、指示灯、电磁阀等元件,进而使外部设备进行相应的动作
PLC输出模块的作用是对输出信号进行功率放大。PLC的信号是以电平表示的,要使它在被读出的过程中不发生畸变,就需要有一定的储备能量或者说要有一定的信号功率。输出模块的作用实际就是功率放大器。输出模块就是可以驱动外部负载。
常见的PLC输出器件有,晶体管、可控硅、继电器。
70年代中期,由于设备大型化、工艺流程连续性要求高、要控制的工艺参数增多,而且条件苛刻,要求显示操作集中等,使已经普及的电动单元组合仪表不能完全满足要求。在此情况下,业内厂商经过市场调查,确定开发的DCS产品应以模拟量反馈控制为主,辅以开关量的顺序控制和模拟量开关量混合型的批量控制,它们可以覆盖炼油、石化、化工、冶金、电力、轻工及市政工程等大部分行业。
用菜单、窗口等,使人机界面友好。第三代DCS操作站是在个人计算机(PC)及Windows操作系统普及和通用监控图形软件已商品化的基础上诞生的。DDE或OPC接口技术,以太网接口与管理网络相连。DCS系统组态、操作站组态、控制站组态均有相应软件,为DCS用户的工程设计人员提供人机界面。有的DCS的采用通用监控图形软件,或以此类软件为核心,进行二次开发。
因为数据通信标准牵涉到网络结构、通信介质(信道)、通信协议、IEEE802.4令牌总线传输方式和IEEE802.5令牌环网传输方式的通信协议在DCS系统中应用广,是否能够成为今后DCS的通讯标准,还有待观察。
PLC通常根据CPU所带的I/O点数的规模分为微型PLC、小型PLC、中型PLC、大型PLC、PC插卡式PLC以及PC兼容的PLC。各种规模分类标准如附表所示。
一套典型的PLC通常包括CPU模块、电源模块和一些输入/输出模块,这些模块被插在一块背板上。如果配置增加,可能会包括一个操作员界面、监控计算机、通讯模块、软件以及一些可选的特殊功能模块。可编程控制器不仅容易安装,占用空间小,能源消耗小,带有诊断指示器可以帮助故障诊断,而且可以被重复使用到其它的项目中去。尽管有PLC的功能,如运行速度、接口种类、数据处理能力已经获得了很大的提高,但PLC一直保持了其初设计的原则,那就是简单至上的原则。
·采用新的的微处理器和电子技术达到快速的扫描时间;·小型的、低成本的PLC,可以代替四到十个继电器;