PLC是一種專門在工�(yè)�(huán)境下�(yīng)用而設(shè)計的�(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序�存儲�,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運�、計�、計�(shù)和算�(shù)運算等操作的指令,并能通過�(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的�(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都�(yīng)按照易于與工�(yè)控制系統(tǒng)形成一個整�,易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)��
可靠性高,抗干擾能力�(qiáng)
PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電�,僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件,接線可減少到繼電器控制系�(tǒng)�1/10~1/100,因觸點接觸不良造成的故障大為減��
高可靠性是電氣控制�(shè)備的�(guān)鍵性能。PLC由于采用�(xiàn)代大�(guī)模集成電路技�(shù),采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制�,內(nèi)部電路采取了先�(jìn)的抗干擾技�(shù),具有很高的可靠�。例如三菱公司生�(chǎn)的F系列PLC平均無故障時間高�(dá)30萬小�。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更�。從PLC的機(jī)外電路來�,使用PLC�(gòu)成控制系�(tǒng),和同等�(guī)模的繼電接觸器系�(tǒng)相比,電氣接線及開關(guān)接點已減少到�(shù)百甚至數(shù)千分之一,故障也就大大降低。此�,PLC帶有硬件故障自我檢測功能,出�(xiàn)故障時可及時�(fā)出警報信�。在�(yīng)用軟件中,應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及�(shè)備也獲得故障自診斷保�(hù)。這樣,整個系�(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了�
硬件配套齊全,功能完善,適用性強(qiáng)
PLC�(fā)展到今天,已�(jīng)形成了大、中、小各種�(guī)模的系列化產(chǎn)品,并且已經(jīng)�(biāo)�(zhǔn)�、系列化、模塊化,配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用,用戶能靈活方便地�(jìn)行系�(tǒng)配置,組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線也很方便,一般用接線端子連接外部接線。PLC有較�(qiáng)的帶�(fù)載能�,可直接�(qū)動一般的電磁閥和交流接觸�,可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以�,現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)�(jù)運算能力,可用于各種�(shù)字控制領(lǐng)�。近年來PLC的功能單元大量涌�(xiàn),使PLC滲透到了位置控�、溫度控制、CNC等各種工�(yè)控制�。加上PLC通信能力的增�(qiáng)及人�(jī)界面技�(shù)的發(fā)�,使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易�
易學(xué)易用,深受工程技�(shù)人員歡迎
PLC作為通用工業(yè)控制計算�(jī),是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)�。它接口容易,編程語言易于為工程技�(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相�(dāng)接近,只用PLC的少量開�(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實�(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電�、不懂計算機(jī)原理和匯編語言的人使用計算�(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門�
系統(tǒng)的設(shè)�、安�、調(diào)試工作量�,維�(hù)方便,容易改�
PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計法。這種編程方法很有�(guī)�,很容易掌握。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng),梯形圖的設(shè)計時間比�(shè)計繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多�
PLC用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設(shè)備外部的接線,使控制系統(tǒng)�(shè)計及建造的周期大為縮短,同時維�(hù)也變得容易起�。更重要的是使同一�(shè)備經(jīng)過改變程序改變生�(chǎn)過程成為可能。這很適合多品�、小批量的生�(chǎn)場合�
體積�,重量輕,能耗低
以超小型PLC為例,新近出�(chǎn)的品種底部尺寸小�100mm,僅相當(dāng)于幾個繼電器的大�,因此可將開�(guān)柜的體積縮小到原來的1/2~1/10。它的重量小�150g,功耗僅�(shù)�。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)�,是實現(xiàn)�(jī)電一體化的理想控制設(shè)��
一. 掃描技�(shù)
�(dāng)PLC投入運行后,其工作過程一般分為三個階�,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階�。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期�,PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)�(zhí)行上述三個階��
(一) 輸入采樣階段 在輸入采樣階�,PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀�(tài)和數(shù)�(jù),并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后,轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中,即使輸入狀�(tài)和數(shù)�(jù)�(fā)生變�,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀�(tài)和數(shù)�(jù)也不會改變。因�,如果輸入是脈沖信號,則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周�,才能保證在任何情況�,該輸入均能被讀��
(�) 用戶程序�(zhí)行階�
在用戶程序執(zhí)行階�,PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形�)。在掃描每一條梯形圖�,又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路,并按先左后�、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路�(jìn)行邏輯運�,然后根�(jù)邏輯運算的結(jié)�,刷新該邏輯線圈在系�(tǒng)RAM存儲區(qū)中對�(yīng)位的狀�(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對�(yīng)位的狀�(tài);或者確定是否要�(zhí)行該梯形圖所�(guī)定的特殊功能指令。即,在用戶程序�(zhí)行過程中,只有輸入點在I/O映象區(qū)�(nèi)的狀�(tài)和數(shù)�(jù)不會�(fā)生變�,而其他輸出點和軟�(shè)備在I/O映象區(qū)或系�(tǒng)RAM存儲區(qū)�(nèi)的狀�(tài)和數(shù)�(jù)都有可能�(fā)生變�,而且排在上面的梯形圖,其程序�(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)�(jù)的梯形圖起作�;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀�(tài)或數(shù)�(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作��
在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點。即使用I/O指令的話,輸入過程影像寄存器的值不會被更新,程序直接從I/O模塊取�,輸出過程影像寄存器會被立即更新,這跟立即輸入有些區(qū)別�
(�) 輸出刷新階段
�(dāng)掃描用戶程序�(jié)束后,PLC就�(jìn)入輸出刷新階�。在此期�,CPU按照I/O映象區(qū)�(nèi)對應(yīng)的狀�(tài)和數(shù)�(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再�(jīng)輸出電路�(qū)動相�(yīng)的外�(shè)。這時,才是PLC的真正輸��
世界各國生產(chǎn)的可編程控制器的外觀各異,但作為工業(yè)控制計算�(jī),其硬件�(jié)�(gòu)都大體相�。主要由中央處理器(CPU�、存儲器(RAM、ROM�、輸入輸出器件(I/O接口�、電源及編程�(shè)備等�(gòu)��
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中央處理器是可編程控制器的核心,它在系統(tǒng)程序的控制下,完成邏輯運�、數(shù)�(xué)運算、協(xié)�(diào)系統(tǒng)�(nèi)部各部分工作等任�(wù)�
(二)存儲器
存儲器是可編程控制器存放系統(tǒng)程序、用戶程序及運算�(shù)�(jù)的單�??删幊炭刂破鞯拇鎯ζ骺煞譃橹蛔x存儲器(ROM)和隨機(jī)讀寫存儲器(RAM)兩大類,ROM是用來存放保存的系統(tǒng)程序,RAM一般用來存放用戶程序及系統(tǒng)運行中產(chǎn)生的臨時�(shù)�(jù)。可編程控制器的存儲器區(qū)域按用途不�,又可分為程序區(qū)及數(shù)�(jù)區(qū)�
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輸入輸出接口是可編程控制器和工業(yè)控制�(xiàn)場各類信號連接的部�。生�(chǎn)�(xiàn)場對可編程控制器接口的要求是:一要有較好的抗干擾能力,二是能滿足工業(yè)�(xiàn)場各類信號的匹配要求
1、開�(guān)量輸�、輸出接�
2、模擬量輸入、輸出接�
3、智能輸入輸出接�
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可編程控制器的電源包括為可編程控制器各工作單元供電的開關(guān)電源以及為掉電保�(hù)電路供電的后備電源,后備電源一般為電池�
(五)外部設(shè)�
1、編程器
編程器除了編程以�,還具有一定的�(diào)試及�(jiān)控功能,能實�(xiàn)人機(jī)對話操作�
可編程控制器的編程設(shè)備一般有二類,一類是專用的編程器,另一類是個人計算�(jī)�
宋體2、其他外部設(shè)�
PLC還配有其他一些外部設(shè)備:
?�?)盒式磁帶機(jī),用以記錄程序或信息�
?�?)打印機(jī),用以打印程序或制表�
�3)EPROM寫入�,用以將程序?qū)懭氲接脩鬍PROM��
?�?)高分辨率大屏幕彩色圖形�(jiān)控系�(tǒng),用以顯示或�(jiān)視有�(guān)部分的運行狀�(tài)�
(一)可編程控制器的軟件分類
可編程控制器的軟件包含系�(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件二大部分:
1、系�(tǒng)軟件
系統(tǒng)軟件包含系統(tǒng)管理程序,用戶指令的解釋程序,另外還包括一些供系統(tǒng)�(diào)用的專用�(biāo)�(zhǔn)程序塊等�
2、應(yīng)用軟�
�(yīng)用軟件也叫用戶軟件。是用戶為達(dá)到某種控制目�,采用廠家提供的編程語言自主編制的程序�
?。ǘ�?yīng)用軟件編程語言的表�(dá)方式
1、梯形圖(Ladder diagram�
梯形圖語言是一種以圖形符號及其在圖中的相互�(guān)系表示控制關(guān)系的編程語言
2、指令表(Instruction list�
指令表也叫做語句�,是程序的另一種表示方�。指令表中語句指令依一定的順序排列而成
3、順序功能圖(Sequential function chart�
順序功能圖常用來編制順序控制類程�。它包含�、動�、轉(zhuǎn)換三個要�
4、功能塊圖(Function block diagram�
功能塊圖是一種類似于�(shù)字邏輯電路的編程語言
5、結(jié)�(gòu)文本(Structured text�
利用編程語言的編程方式叫做結(jié)�(gòu)文本
開關(guān)量邏輯控�
模擬量控�
運動控制
�(shù)�(jù)處理
通訊及聯(lián)�(wǎng)
維庫電子通,電子知識,一查百��
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