解密工业控制柜：认识关键硬件（PLC）

前言

        作为一名视觉开发工程师，我们不仅要做到做好自己的工作，我们更需要在工业现场学习更多知识，最近网上流传很多，“教会徒弟，饿死师傅”；在自动化行业中，在项目下来很忙的时候，我们都会烦躁，反而在你烦躁的时候，有些人问你有些问题，在你眼里你觉得很简单，但是对于一个初学者，他是第一次接触，很难上手，从而导致了很少人去教你。

       我第一次接触视觉的时候，我是什么也不会，我记得当时for循环学了整整两个月才学会，我基本在学习c语言的时候是非常吃力的，每天9点一直学到晚上12点，甚至到一点，经过半年的努力，我基本熟悉c#语言了，由刚开始啥也不会到后来，开始自己慢慢的学习SQLserver，我还仍记得，过年时候太无聊了，就想着学习，天天去网吧学习，由于当时网费太贵了，我就开始晚上9点去网吧，学习到深夜5点左右才回去，因为网吧·到晚上12之后全程免费，我是比较稳步，在我眼里我觉得真正熟悉C#，不是去CV，而是直接会根据思路盲敲出来，如今当了职场，拿了一个不错的薪资，我感觉找到一个好的工作，而并不是去摆烂，而是更应该更加努力，我感觉学习并不能给你带来多大收货，但是你不学永远没有进步的可能，我刚开始问我家电控，他们也是在忙没时间去教，所以大多是还是需要去自学，去靠AI，而不是别人不教，你就不学了，这态度就不对了。

       下面我给大家介绍下，硬件，我搜资料一下午，熟悉了这些硬件。

 硬件认识

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PLC（欧姆龙）

这是可编辑逻辑控制器（PLC）。我们仔细看它那两个白线接口带有："EtherNet/IP" 和 "EtherCAT" 标识的接口，用于通信。

• EtherNet/IP：是一种工业以太网通信协议，可实现设备间数据交换和互操作
• EtherCAT：是高性能的实时工业以太网通信协议，能满足高速、高精度控制需求

通过这些通信接口，可与其他设备组网通信，实现自动化系统的数据交互与协同控制

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 PLC模块（信号）

一个工业自动化控制系统中PLC（可编程逻辑控制器）模块

具体来说就是一套模块化的PLC系统，通常用于控制和监控工业设备

•  WELLAUTO：这是PLC的品牌标识

• IOM  ECT ：这是PLC的中央处理单元（CPU模块），负责运行控制逻辑

• 指示灯：

  • PWR：电源指示灯，亮表示模块通电
  • SF：   系统故障指示灯，亮表示系统可能存在错误
  • BF： 总线故障指示灯，亮表示通信总线可能有问题
  • NET：网络通信指示灯，亮表示模块正在与网络通信

• 输入/输出模块

  • 16DI-N：这是数字输入模块，用于接收外部设备信号（如传感器、按钮等）
  • 16DO-N: 这是数字输出模块，用于控制外部设备（如继电器、指示灯等）
  • 每个模块上有多个端子（编号1-16），用于连接外部设备

• 通信模块

  • EtherCAT Adapter:  这是一个通信模块，用于通过EtherCAT协议与其他设备通信。EtherCAT是一种高速工业以太网协议，常用于实时控制

• 接线

  • 图片中可以看到多根彩色电线连接到模块的端子上，这些电线用于传输信号或电源。

  • 端子上的标签（如“Q01”、“Q02”）通常用于标识连接的设备或信号。

• 功能

  • PLC系统通过输入模块接收信号，通过CPU模块运行控制逻辑，在通过输出模块控制外部设备

  • 模块化设计使系统可以根据需求灵活扩展

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 工业以太网交换器（ISI）

    在工业自动化网络中，以太网交换机用于连接多个设备，例如：PLC、传感器、伺服驱动器等，实现设备间的数据交换与通信，保障自动化系统稳定运行。

 电源指示灯（PWR）

常亮表示交换机已连接通电源且供电正常。若不亮，需检查电源连接、电源模块是否故障。

端口指示灯

• 亮：对应端口有设备连接且链路正常通信。亮起的端口所连设备（如PLC、传感器等）与交换机之间物理链接正常，数据收发正常。
• 不亮：
  • 无设备连接：该端口未连接设备，或链接设备未上电、处于关机状态
  • 连接故障： 网线损坏、水晶头接触不良、端口物理损坏，导致链路无法正常建立
  • 设备故障： 链接设备网络接口故障，无法与交换机正常通信

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 开关电源

   这是台湾明纬（MEAN WELL）品牌的NDR-240-24导轨式开关电源 。

   输入电压为100 - 240VAC，频率50/60Hz ，电流2.8A ；输出为24VDC，10A ，最大功率240W 。

    适用于工业自动化等领域，为设备提供稳定直流电源 。

    面板上“DC OK”指示灯亮起时，表示直流输出正常 。

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 电阻

    在电气传统系统（如变频器驱动电机系统）中，电机处于制动状态时会产生电能，制动电阻用于消耗这部分电能，避免直流母线电压过高，保护变频器等设备，确保稳定运行。

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伺服驱动器

    下图是 苏州汇川技术有限公司生产的 SV635NS2R81 型号伺服驱动器。

     输入为单相交流 200-240V、4.0A、50/60HZ

     输出为三相交流  0-240V、2.8A、0-500HZ，功率400W

     标签 CE、UL 认证标志

信号处理与转换 

接收上位机（如PLC、工控机）发出的控制辛哈，经解码、滤波、采样等处理后，转换为适合伺服电机进行的驱动信号

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 漏电保护断路器（空气开关）

图中 “QFI” 标识的设备是漏电保护断路器。

它集成了断路器和漏电保护器功能，可在电路发生过载、短路时自动切断电路，还能在检测到漏电（如人体触电、线路绝缘破损漏电）时迅速跳闸，保护人员安全和电气设备，常用于工业和家庭配电系统。

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 变压器

  LB1：是变压器，控制变压器。

 作用： 将输入的电压转换为合适的输出电压，为控制系统中的其他设备提供所需的电源电压

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 熔断器

 FU1、FU2：是正泰品牌的熔断器，通过自身熔断来切断电路，防止因电路短路或过载引发的设备损坏及安全事故

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端子排

 - XT1 - 220V、XT2 - 220、XT4 - 24V ：是接线端子排 ，用于方便导线连接 ，不同标识表示对应不同电压等级的电路连接 

- XT3 - GND ：接地专用接线端子排 ，用于保障电气设备和人员安全，将设备接地。

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 继电器

     在电路中，继电器是一种电控制器件，能通过小电流、低电压信号来控制大电流、高电压电路的通断。

    继电器上的指示灯亮起，表明处于工作状态，他们常用于自动控制电路、信号转换等场景，可实现电路的逻辑控制、隔离保护等功能。