PLC控制柜的组成部分

1、空开：一个总的空气开关，这个是整个柜体的电源控制。相信每个柜子都必须要有的一个东西。

2、PLC：这个要根据工程需要选择。打个比方如果工程小可以直接就是一个一体化的PLC 但如果工程比较大 可能就需要模块、卡件式的，同时还可能需要冗余（也就是两套交替使用）。

3、24VDC的电源：一个24VDC的开关电源，大多数的PLC都是自带24VDC的电源，根据是否确实需要来定是否要这个开关电源。

4、继电器：一般PLC是可以直接将指令发到控制回路里，但也可能先由继电器中转。

打个比方，如果你PLC的输出口带电是24VDC的，但是你的控制回路里画的图 需要PLC供的节点却是220VAC的，那么你就必须在PLC输出口加上一个继电器，即指令发出时 继电器动作，但后让控制回路的节点接到继电器的常开或常闭点上。也是根据情况选择是否使用继电器。

5、接线端子：这个肯定是每个柜子都必不可少的东西 根据信号数量可以配置。如果只是一个单纯的PLC控制柜 基本就是需要这些玩意，如果你的控制柜内还需要有其他的东西 就看情况增加。比方说你有可能要对某些现场的仪表或者小控制箱供电，可能你就得要增加空开数量。或者你要PLC接至上位机，可能就需要增加交换机什么的。视情况而定。

PLC控制柜可完成设备自动化和过程自动化控制，实现网络功能，性能稳定、可扩展、抗干扰强等特点，是现代工业的核心。

可以根据用户需求量身设计PLC控制柜、变频柜等，满足用户要求，并可搭配人机界面触摸屏，达到轻松操作的目的。设备更可与dcs总线上位机 modbus、profibus等通讯协议的数据传输；工控机、以太网等实现的控制和监控。

PLC应用领域

典型应用：水处理、恒压供水、空压机、风机水泵、中央空调、港口机械、机床、锅炉、造纸机械、食品机械等等。

PLC控制柜概述

PLC综合控制柜具有过载、短路、缺相保护等保护功能。它具有结构紧凑、工作稳定、功能齐全。可以根据实际控制规摸大小，进行组合，既可以实现单柜自动控制，也可以实现多柜通过工业以太网或工业现场总线网络组成集散（DSC）控制系统。 PLC控制柜能适应各种大小规模的工业自动化控制场合。广泛应用在电力、冶金、化工、造纸、环保污水处理等行业中。

PLC控制柜使用条件

供电电源：DC直流24V，两相交流220v，（-10%，+15%），50HZ

防护等级：IP41或IP20

环境条件：环境温度在0℃-55℃，防止太阳光直接照射；空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。远离强烈的震动源，防止震动频率为10-55HZ的频繁或连续震动。避免有腐蚀和易ran的气体。

基本结构

可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机， 其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：

1、电源

可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此，可编程逻辑控制器的制造商对电源的设计和制造也十分重视。

一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。

2、中央处理单元(CPU)

中央处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中shu。它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。

当可编程逻辑控制器投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，金水区电气柜，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。

为了进一步提高可编程逻辑控制器的可靠性，近年来对大型可编程逻辑控制器还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。

3、存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。

存放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的输入接口电路，作用是可编程逻辑控制器与现场控制的接口界面的输入通道。

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，作用可编程逻辑控制器通过现场输出接口电路向现场的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：当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段， 即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

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方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后，转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发生变化，I/O映象区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，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

2)、用户程序执行阶段

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，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。

3)、输出刷新阶段

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。

可编程逻辑控制器具有以下鲜明的特点：

1、系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。

2、使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。

3、能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。

目前正在给一些国外企业做防抄板保护方案，之前此企业有一款热销产品被chao袭，价格突然从1000元降到200元，如果按照理论计算，损失8000万。在这里也顺便讲讲电子产品抄板那些事。电子产品复zhi的关键是芯片的jie密，抄板解mi厂商通过芯片解mi在加上PCB抄板（PCB 抄板相对简单），大部分电子产品可以2周之内把一模一样的嵌入式软件和硬件全部提供到位。芯片解mi技术甚至还成为一个“学科”。同时嵌入式软件保护，防抄板技术也成为关键的盾。

抄板当年那些事

此技术起源于国外，在90年代由我国发展壮大，在改革开放初期，技术底子薄，技术feng锁严重，这些抄板jie密技术为我国电子产业的发展节省了大量成本，也是立下汗马功劳，当第yi批芯片解mi的人基本上都是找国家实验室代为开片、提图、然后打印图纸，并对图纸进行分析，设定做FIB的实验方案。现在随便在电子市场都能找到非常专业的解mi厂家，价格大概千元到几万不等。但是随着中国科技的提高，解mi技术已经成为了自主创新的壁垒。

解mi原理

所谓加密，就是在特定的引脚上加电压和足够的电流，烧断该引脚熔丝，这样片里的程序就不可以被读出来也不能改写了。解mi就是逆向过程。把芯片置于2000-6000倍的显微镜下，通过一些测量手段将内部版图翻出来，然后找出芯片的ROM总线和控制线，后找到加密熔丝位，接下来就是在芯片上找一个适当的点来做连线跳过熔丝位就可以了。

解mi手段

一般用硝suan融掉IC表层环氧树脂使芯片暴露，再用FIB机台在芯片上切割线路（移除）和连接线路（沉淀），经过FIB线路修改后，把芯片放到编程器上读一下，所有数据就读出来了。当然，往往这个过程并不顺利，需要做多次FIB，有的需要动用微操作仪操作探针台不断进行测试。这个过程中就是芯片提图。任何一个芯片翻出线路图的成本费用很高，时间也较长，这也是研究解mi方案的前期的主要成本，也是给解mi行业做生僻型号价格较贵的原因。

抄板价格

每颗IC根据切割点和连线点的多少费用不等，主要看FIB所花费的时间。FIB有的地方按线收费，有的按时间收费。这是每次解mi芯片的主要成本。

抄板历史

这个行业兴起于90年代初，当第yi批芯片解mi的人基本上都是找国家实验室代为开片、提图、然后打印图纸，并对图纸进行分析，设定做FIB的实验方案。现在随便在电子市场都能找到非常专业的解mi厂家，价格大概千元到几万不等。

防超板对策：防止电路被抄xi，核心在于芯片和安全解决方案设计，目前的众多MCU其实并不具备安全防护功能，所以hao的办法是使用一颗专用的安全芯片，通过安全芯片对接MCU，进行认证，授权，保持关键数据等功能。

总的来说，USS协议主要有以下几个特点：

1. 支持多点通信，物理层可使用RS485网络；

2. 采用主-从的通信方式，网络中duo可以有1个主站（Master）和31个从站；

3. 单双工通信方式，可发送和接收，但不能同时进行；

4. 报文简单可靠，数据长度可变；

USS协议的波特率gao可达115.2kbps，通信字符格式为1位起始位、1位停止位、1位偶校验位和8位数据位。USS通信的刷新周期与PLC的扫描周期是不同步的，一般完成一次USS通信需要几个PLC扫描周期，过载保护电气柜，通信时间和总线上的变频台数、波特率以及扫描周期有关。不同波特率下的USS主站轮询时间也有所不同。

主站与从站之间的报文传输有三种方式：

1. 周期性报文传输（Cyclic Telegram Transfer）：

在周期性报文传输过程中，主站每隔一段时间就发送报文给从站，每一个从站都可以接收到主站发送的报文；对于从站而言，当接收到的报文没有错误，并且报文中的地址是本站的地址时，从站必须应答；当主站接收到从站的应答后，便与从站建立了逻辑上的连接；在周期性报文传输中，主站与从站之间都会设置一个监控时间，当超时没有接收到报文时，会提示通信错误；

2. 非周期性报文传输（Acyclic Telegram Transfer）：

一般来讲，报文的传输都是周期性的，但一些用于诊断和服务的报文可以非周期性的方式进行。在非周期性报文传输中，无法设置监控时间。

3. 广播（Broadcast）：

主站通过将通信报文中的广播位置1来实现广播通信（详见后续报文结构）。在广播通信中，所有的从站都能收到广播报文，并且不需要应答。

STX：起始字节（Start of Text），值为02 Hex，表示报文的开始；

LGE：第二个字节，表示报文的长度；

ADR：第三个字节，表示从站的地址及其它信息；

1~n：n个字节，表示数据的内容（n≤252）；

BCC：后一个字节，BCC校验码；

报文的长度LGE是指数据长度n加上ADR和BCC，也就是n+2个字节；

地址字节ADR的第0~4位用来表示从站地址，第5位是广播标志位，第6位是镜像标志位，第7位是特殊用途标志位。

由于从站地址的范围是5个二进制位(bit)，因此能够表示的da值为十进制数31，组装电气柜，这也是为什么USS协议duo能支持31个从站的原因；

广播报文是把ADR的第5位置1，如果为0，非广播报文；

镜像报文是把ADR的第6位置1，当从站接收到主站的镜像报文后，会原封不动的将其发回给主站；镜像报文功能可在调试时用于测试网络通信的质量。如果为0，非镜像报文；

USS协议允许主站与从站之间传递不同于标准驱动装置的报文。这些非标准报文，保压电气柜，被称为特殊报文。这样一来，在同一条总线上，就可能同时存在标准报文和特殊报文两种情况。为了进行区分，特殊报文就是将ADR地址的第7位被置1。具有特殊报文处理能力的从站可以接收特殊报文并进行处理，而普通从站会忽略特殊报文。如果该位为0，那么就是标准报文，0~6位有效。