[導(dǎo)讀]PLC,可編程邏輯控制器,是工業(yè)自動(dòng)化中最常用的控制器,也是電氣自動(dòng)化工程師最為熟悉的自動(dòng)化產(chǎn)品。如今隨著邊緣計(jì)算的興起,PLC這樣的本地控制設(shè)備顯得更加重要。由于PLC又常見(jiàn)又可靠,在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中不可或缺,所以現(xiàn)在無(wú)論是IT還是OT的人對(duì)PLC都充滿(mǎn)好奇,為何它能這么“牛”,在很多場(chǎng)合都無(wú)可替代?今天,為了揭開(kāi)PLC的神秘面紗,小編特意拿施耐德電氣ModiconM262來(lái)做一個(gè)內(nèi)部拆解,看看這個(gè)代表最先進(jìn)技術(shù)的PLC究竟有哪些特殊的設(shè)計(jì),為何既能做到性能優(yōu)異又能做得超級(jí)穩(wěn)定可靠的?最后再看一下拆解視頻。先來(lái)說(shuō)一下ModiconM262這個(gè)PLC:說(shuō)到PLC,可能有人會(huì)問(wèn)這是誰(shuí)發(fā)明的。其實(shí)...
PLC,可編程邏輯控制器,是工業(yè)自動(dòng)化中最常用的控制器,也是電氣自動(dòng)化工程師最為熟悉的自動(dòng)化產(chǎn)品。如今隨著邊緣計(jì)算的興起,PLC這樣的本地控制設(shè)備顯得更加重要。由于PLC又常見(jiàn)又可靠,在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中不可或缺,所以現(xiàn)在無(wú)論是IT還是OT的人對(duì)PLC都充滿(mǎn)好奇,為何它能這么“牛”,在很多場(chǎng)合都無(wú)可替代?今天,為了揭開(kāi)PLC的神秘面紗,小編特意拿施耐德電氣Modicon M262來(lái)做一個(gè)內(nèi)部拆解,看看這個(gè)代表最先進(jìn)技術(shù)的PLC究竟有哪些特殊的設(shè)計(jì),為何既能做到性能優(yōu)異又能做得超級(jí)穩(wěn)定可靠的?最后再看一下拆解視頻。先來(lái)說(shuō)一下Modicon M262這個(gè)PLC:說(shuō)到PLC,可能有人會(huì)問(wèn)這是誰(shuí)發(fā)明的。其實(shí),PLC就是這個(gè)Modicon(莫迪康)公司在50多年前發(fā)明的,后來(lái)Modicon被施耐德電氣收購(gòu),成為施耐德電氣的PLC品牌。Modicon M262是施耐德電氣繼M580、M340、M241等大中小型PLC之后發(fā)布的一款集邏輯控制和運(yùn)動(dòng)控制于一體的PLC,不但性能優(yōu)異,而且還具有直接上云等物聯(lián)網(wǎng)的功能,可謂是當(dāng)前新一代PLC的代表之作。所以看看這樣的一個(gè)PLC的內(nèi)部設(shè)計(jì)也更能讓你對(duì)PLC有最新的認(rèn)識(shí)。這就是這次要解剖的施耐德電氣最新PLC——Modicon M262,和Iphone手機(jī)大小類(lèi)似,兼具邏輯控制和運(yùn)動(dòng)控制功能,還具有直接上云等物聯(lián)網(wǎng)特性。再來(lái)了解一下PLC的基本組成:在正式開(kāi)始解剖之前,先來(lái)回顧一下PLC的基本組成。通常PLC由CPU、電源、輸入電路、輸出電路、存儲(chǔ)器和通信接口電路等六大部分組成,原理圖如下所示:簡(jiǎn)單理解,PLC就像一臺(tái)小型的電腦,CPU負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù),包括邏輯的運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算數(shù)運(yùn)算和傳送、通信聯(lián)網(wǎng),對(duì)編制的程序進(jìn)行編譯、執(zhí)行命令,把結(jié)果傳送到輸出端。PLC的內(nèi)存(存儲(chǔ)器)包括兩部分,一個(gè)是存放系統(tǒng)程序的ROM,這個(gè)只讀存儲(chǔ)器里的內(nèi)容PLC出廠前已將其固化,用戶(hù)不能更改,另一個(gè)是存放用戶(hù)程序和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的可讀寫(xiě)RAM存儲(chǔ)器。然后還有輸入輸出單元以及I/O擴(kuò)展接口,這些是負(fù)責(zé)和外部設(shè)備連接的。最后還有一個(gè)電源模塊,將外部的輸入電源經(jīng)過(guò)處理后,轉(zhuǎn)化成PLC的CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口等內(nèi)部電路工作所需要的直流電源,例如24V。下面,重點(diǎn)來(lái)了——PLC內(nèi)部究竟有哪些設(shè)計(jì),使得它自誕生之日起就受到控制工程師的青睞呢?相比其他控制設(shè)備,PLC最大的特點(diǎn)是即堅(jiān)固、簡(jiǎn)單、可靠、耐用,所以PLC在處理器和內(nèi)存的選用、PCB板電路排布、電源單元和通信回路設(shè)計(jì)、以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面都要遵從這些特點(diǎn)。可以說(shuō),一個(gè)PLC是否能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠的運(yùn)行就決定了其品質(zhì)的好壞。所以,我們主要來(lái)看PLC的可靠性方面是怎么設(shè)計(jì)的。首先,我們把M262翻過(guò)來(lái),可以看到底部有4個(gè)螺釘,不過(guò)是內(nèi)六角的,常見(jiàn)的一字和十字螺絲刀無(wú)法擰開(kāi),這也可以避免一些人隨意打開(kāi)PLC。我們用專(zhuān)門(mén)的內(nèi)六角螺絲刀輕松擰開(kāi)了4個(gè)螺釘。不過(guò),雖然4個(gè)螺釘都擰下來(lái)了,但M262的底蓋和上蓋之間仍然用一圈卡扣緊緊固定在一起。只能用一字螺絲刀一個(gè)個(gè)頂進(jìn)去然后用力掰開(kāi)底蓋。一圈的卡扣都一一松開(kāi)后,就順利分開(kāi)底蓋和上蓋了。
打開(kāi)后蓋后,就可以看到M262的主板背面了,采用的綠色的PCB板,做工精良,顏色均勻,表面光滑、平整,沒(méi)有任何氣味。密密麻麻的焊點(diǎn)布置整齊,而且做過(guò)專(zhuān)門(mén)的固定處理,不像普通商業(yè)電腦主板那樣都有毛刺,摸上去一點(diǎn)也不剌手。特別值得一提的是,上蓋內(nèi)側(cè)附有一個(gè)不銹鋼薄板,其上有2個(gè)卡扣供軌道安裝時(shí)使用,這一整張不銹鋼板不僅可以防止灰塵等進(jìn)入PLC,而且可以很好的屏蔽EMI電磁干擾,這一點(diǎn)對(duì)PLC穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)十分重要,一會(huì)打開(kāi)上蓋會(huì)看到同樣的設(shè)計(jì)。打開(kāi)底蓋后,就可以直接取下上蓋了。取下之后,可以看到PLC上面和兩個(gè)側(cè)面都同樣用一塊薄鋼板包著。這樣,除了用于散熱的兩個(gè)側(cè)面外,PLC的4個(gè)面都有屏蔽EMI設(shè)計(jì)了。下面把M262上面的屏蔽鋼板拆下來(lái),這塊鋼板是通過(guò)編碼器接口邊上的兩個(gè)外六角螺柱和中間兩側(cè)的兩個(gè)內(nèi)六角螺釘固定的,需要用外六角螺絲刀或者尖嘴鉗來(lái)擰開(kāi)。擰開(kāi)這4個(gè)螺釘后,就可以取下屏蔽罩,M262的廬山真面目就全暴露在我們的眼前了。我們可以看到,整個(gè)M262設(shè)計(jì)的十分緊湊、規(guī)整。采用了模塊化結(jié)構(gòu),易于實(shí)現(xiàn)分布式的配置,共由一塊主板和4塊立式擴(kuò)展板組成,5塊板通過(guò)一個(gè)金屬框架固定,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,抗震動(dòng)沖擊性能很強(qiáng)。4塊擴(kuò)展板依次為網(wǎng)絡(luò)通信模塊、輸入和SD存儲(chǔ)卡模塊、電源模塊和輸入模塊。我們可以直接從底部拔出M262的主板。主板上可以看到一個(gè)碩大的鋁制散熱片,下面是這個(gè)PLC的CPU,在PLC中當(dāng)然絕不會(huì)使用風(fēng)扇來(lái)散熱的。板子四周都有沉金,既能加強(qiáng)了板子的平整度,而且也保證了板子良好的接地。板子的厚度達(dá)到了2mm,剛度非常好,雙手使勁掰也沒(méi)有絲毫變形。這是M262的輸入輸出模塊電路板,有I/O輸入輸出、編碼器接口,以及擴(kuò)展接口,整個(gè)板子和主板一樣,設(shè)計(jì)的十分規(guī)整,做工考究。這是電源模塊。支持24V直流供電,同時(shí)帶一個(gè)常開(kāi)的看門(mén)狗信號(hào)。在這塊板上最明顯的是有2個(gè)大電容,而且用了多塊發(fā)泡膠進(jìn)行了抗震加固。這是用來(lái)做電源濾波的鋁電解電容,規(guī)格是35V、1500μf。這是停止開(kāi)關(guān)和SD卡、mini USB接口模塊。在這里最明顯的是有一個(gè)藍(lán)色的超級(jí)電容(supercapacitor),這是在PLC突然斷電的時(shí)候給PLC繼續(xù)供電以保持?jǐn)?shù)據(jù)不會(huì)丟失和維持時(shí)鐘用的。以前往往是用電池來(lái)作為備用電源的,現(xiàn)在用超級(jí)電容更穩(wěn)健可靠。這是通信網(wǎng)絡(luò)的電路板,共有3個(gè)以太網(wǎng)口,其中最右邊的同時(shí)支持Sercos實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制總線。在右小角還有一個(gè)黑色的PULSE公司HX5008千兆工業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)濾波器,在其背面是一個(gè)千兆網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展口。最后進(jìn)行一下總結(jié):從這次施耐德電氣的Modicon M262內(nèi)部解剖來(lái)看,PLC作為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域重要的控制設(shè)備,無(wú)論是內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電路板材的做工,還是電子器件的選用都遵循了控制器穩(wěn)定性和可靠性作為第一重要的原則。再加上PLC可重復(fù)編程、免去人工重新布線或重新連接硬件的特性,使得PLC從誕生伊始就成為了離散控制的首選。當(dāng)然,回到這次拆解的Modicon M262控制器本身,無(wú)論是做工還是CPU、存儲(chǔ)器等部件的選用都是十分高端和領(lǐng)先的,高性能處理器、大內(nèi)存、高帶寬通信網(wǎng)絡(luò)、低功耗,這都代表著當(dāng)前PLC的發(fā)展趨勢(shì)。拆解專(zhuān)輯|拆呀晶振為什么不封裝到芯片內(nèi)部?Cortex-M可以跑Linux操作系統(tǒng)嗎?視頻:解密PCB定制全過(guò)程
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華為
12nm
EDA
半導(dǎo)體
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華為
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通信
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電信運(yùn)營(yíng)商
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VI
傳輸協(xié)議
音頻
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新能源
BSP
PLAYER
ASIA
上海2024年8月28日 /美通社/ -- 8月26日至8月28日,AHN LAN安嵐與股神巴菲特的孫女妮可?巴菲特共同開(kāi)啟了一場(chǎng)自然和藝術(shù)的療愈之旅。 妮可·巴菲特在療愈之旅活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)合影 ...
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華為
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半導(dǎo)體
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NI
SE
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COM
AI
INDEX
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汽車(chē)制造
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CIS
IO
SI
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模型
移遠(yuǎn)通信
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高通
北京2024年8月27日 /美通社/ -- 高途教育科技公司(紐約證券交易所股票代碼:GOTU)("高途"或"公司"),一家技術(shù)驅(qū)動(dòng)的在線直播大班培訓(xùn)機(jī)構(gòu),今日發(fā)布截至2024年6月30日第二季度未經(jīng)審計(jì)財(cái)務(wù)報(bào)告。 2...
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電話會(huì)議
COM
TE
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華為
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