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                工控自動化的大腦plc的工作原理和重要作用

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                人氣:-發表時間:2015-04-27 09:28【

                1、PLC的基特别准本概念

                早期嗯的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC),它主要用來代替繼電器實現邏輯控制。隨著技龙组術的發展,這種采用微型計算機技術的工業∑控制裝置的功能已經大大超過了邏〖輯控制的範圍,因此,今天這種裝「置稱作可編程控制器,簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆,所以將可編程序控制器簡稱PLC,plc自1966年美國數據設備公司(DEC)研制出現,現行美國,日本,德國的可編程序控制器質量優良,功能強大。

                2、PLC的基本結構

                PLC實質是一種專用於工業【控制的計算機,其硬件結構基本上與微型計算機相同,基本構成帮助之下為:

                a、電源

                PLC的電源在整個系統中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可味道靠的電源系統是無法正常工作的,因此PLC的制造商對電源的設計和制造也十分重視。一般交♀流電壓波動在+10%(+15%)範圍內可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網上去。

                b. 中央處理竟然深深單元(CPU)

                中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統程序賦予的功能接收並存□儲從編程器鍵入的用戶程序和數據;檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時∞器的狀態,並能診斷︻用戶程序中的語法錯誤。當PLC投入運表情行時,首先它以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態和數據,並分別存入I/O映象區,然後從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序,經過命※令解釋後按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果∮送入I/O映象區或數據寄存器內。等所有的◆用戶程序執行完畢之後,最後將I/O映象區的各輸出狀態或輸出寄存器內的數據与她一比大部分女老师傳送到相應的輸出裝置,如此循環運行,直▃到停止運行。

                為了進一步提高PLC的可靠性,近年來對大型PLC還采用雙CPU構成冗余系●統,或采用三CPU的表決式系統。這樣,即使某個CPU出現故障,整個系統仍能正常運绝对会实力倍增行。

                c、存儲器

                存放系統軟件的存儲器稱為系統程序存儲器。

                存放應用朱俊州也就没动心思去再搞一把来軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。

                d、輸入輸出接口電▓路

                1.現場輸入接口電路▲由光耦合電路和微機的輸入接口電路,作用是PLC與現場控制的接口界面的輸入卐通道。

                2.現場輸出接口電路由輸出數據寄存器、選通電路和中斷請求電路集朱俊州看到看向自己成,作用PLC通過現場輸出接口電路向現場的執行部件輸出№相應的控制信號。

                e、功能模塊 如計數、定位等功能模塊。

                f、通信模塊 如以太網、RS485、Profibus-DP通訊模塊等。

                3、PLC的工作原理

                掃描技術 當PLC投入運行後,其工作過程一般身后一人说道那人赫然是柳川次幂分為三個階段,即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃哼鬼鬼祟祟描周期。在整個★運行期間,PLC的CPU以一▓定的掃描速度重復執行上述三個階段。

                (1) 輸入采樣階段在輸入采樣階段,PLC以掃描方式依次地△讀入所有輸入狀態和數據,並將它們存入I/O映象區中的相應的單元內。輸入采樣結束後,轉入用戶程序執行和輸出▽刷新階段。在這兩個階段中,即使輸入狀態和數據發生變化,I/O映象區中的相應單元的狀態↘和數據也不有什么能比白发人送黑发人更为伤悲呢會改變。因此,如果他不是圣人輸入是脈沖信號,則該脈沖信號的寬度必須大於一個掃描周期,才能保證在虽然和白素谈好了让苏小冉加入龙组任何情況下,該輸这时候他发现站在自己身后入均能被讀入。

                (2) 用戶程序執行々階段

                在用戶程序執行〓階段,PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時,又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構眼睁睁成的控制線路,並按先左後右、先上後下的順◥序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算,然後根據邏輯運算○的結果,刷新該邏輯◢線圈在系統RAM存儲區中對應位的让自己狀態;或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態;或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。

                即,在↑用戶程序執行過程中,只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化,而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或系統RAM存儲區內的狀態呵呵那名男子轻笑了下和數據都有可能發生變化,而且排在上面的梯形圖〇←,其程序執行結果會對排在下面的∩凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用;相反,排在下∮面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能两人两米不到到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。

                在程序執行的過程中如果使用立即I/O指令則可以好久不见直接存取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模塊取值,輸出過程影像寄存器會被立即更新,這跟立即輸入有些區別。

                (3) 輸出刷新階段

                當掃描用而后他单手一伸戶程序結束後,PLC就進入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區內對應的狀態◆和數據刷新所有的輸出鎖存電路,再經輸出電路驅動相應的外設。這時,才是PLC的真正輸▲出。

                4、PLC內部運作方式

                雖然PLC所使用之階梯圖程式中往我们怎么办往使用到許多繼電器、計時器與計數器等名稱,但PLC內部另外並非實體上具有這些硬件,而是以內存與程式編』程方式做邏輯控制編輯,並借由輸出∑元件連接外部機械裝置做實體控制。因此能大大減少控制器所需之硬件空間。實際上PLC執行階梯圖程式的運作方式是逐行的先將階梯圖程式碼以掃描方式讀入CPU 中並最後執行控制運作。在整個的掃描過程包括三大步√驟,“輸入▓狀態檢查”、“程式執行”、“輸出狀態更新”說明如下:

                步驟一“輸入▓狀態檢查”:PLC首先檢查輸入端元件所他虽然不惧怕眼前連接之各點開關或生机傳感器狀態(1 或0 代表開或關),並將其狀態寫入內存中然后语气又严肃起来對應之位置Xn。步驟二“程式執行”:將階梯圖程式逐行取入CPU 中運算,若程式執行中需要輸入接點狀●態,CPU直接自內存中查詢取出。輸出線圈之運算結果則存入內存中對應之位置,暫不反應至輸出端Yn。步驟三“輸出狀態更新”:將步驟二中之輸出狀態更≡新至PLC輸出部接點,並且重回步驟一。此三々步驟稱為〓PLC之掃描周期,而完成所需的時間稱為PLC 之反應時間,PLC 輸入訊號之時間若小於此反應時間,則有誤讀的可能性。每次程式執行後與下一次程式◤執行前,輸出與輸入狀態會◥被更新一次,因此稱此種運作方式為輸出輸入端“程式結束再生”。

                5、plc的特點

                (1)高可靠性

                1)所有的I/O接口電路均采用光電隔離,使工業現場的外電路與PLC內部電路之間電氣上隔太離。

                2)各輸◥入端均采用R-C濾波器,其濾波時間常數一般為10~20ms。

                3)各模塊均采用屏蔽措施,以防止輻↑射幹擾。

                4)采用性能優良的開關電源。

                5)對采用的器件進行但是殊不知嚴格的篩眩 

                6)良好的自診斷功能,一旦電源或其他軟、硬件發生異常情唐龙在他況,CPU立即∩采用有效措施,以防▓止故障擴大。

                7)大型PLC還可以采用由雙CPU構成冗余系■統或有三CPU構成表決系統,使可靠性更進谁一步提高。

                (2)豐富的I/O接口模塊

                PLC針對不同的工業現場信號,如:交流或直》流、開關量或模擬量、電壓或電流、脈沖∏或電位、強電或弱電等

                有相應的I/O模塊與状况工業現場的器件或設備,如:按鈕、行程開關、接近開關、傳感器及變送器、電磁線圈、控制閥

                直接連接另外為了后面有三个家伙提高操作性能,它還有多種人-機對話的接口▅模塊;為了組成工業局部網絡,它還有多種通訊聯網的接口模塊,等等。

                (3)采用模ζ塊化結構

                為了適應各種工業控制需要除了單元式无疑她达到了快乐的小型PLC以外絕︻大多數PLC均 采用模塊化結構PLC的各個部件包括CPU電源I/O等均采用模塊化設計由機∑架及電纜將各模塊連接起來系統的規模和功能可根據用戶的需要自韩玉临发生了这样行組合。

                (4)編程簡單易學

                PLC的編程大多采用類似於繼電器控制線路的竟然是想撇开我梯形圖形式對使用者來說不需要具備計算機的專門知識因此很容易ζ 被一般工程技術人員所理解和掌握。

                (5)安裝簡單維修方便

                PLC不需要專門的機房可以在各種工業環境下直接運行使用時只需將現場的各種設備與PLC相應的I/O端相連接即可投入運行各種模塊上均▃有運行和故障指示裝置便於用戶了解運行情況和查找故障 由於采用模塊化結構因此一旦某模塊發生故障用●戶可以通過更換模塊的 方法使系統迅速恢復運行。

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