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pLC工作原理動畫圖,PLC的工作原理

來源:整理 時間:2023-06-20 18:22:36 編輯:智能門戶 手機版

1,PLC的工作原理

簡單的說,PLC由CPU,存儲器、I/0接口、內(nèi)嵌的精簡高效操作系統(tǒng)組成。用戶可以根據(jù)自己的需要配置(擴展)自己的I/0(輸入、輸出)的類型及數(shù)量,用戶按自己的控制需求編寫控制程序下載到PLC的存儲器內(nèi),PLC在運行的時候,PLC內(nèi)的操作系統(tǒng)能運行用戶的程序,根據(jù)用戶程序通過輸入端子完成輸入信號(開關(guān)、觸點、傳感器等)的讀取,并進行處理運算,把運算處理的結(jié)果輸出到輸出端子,以控制用戶的執(zhí)行機構(gòu)(閥門、線圈、指示燈等)。從而完成用戶所需的控制功能。
plc是采用“順序掃描,不斷循環(huán)”的方式進行工作的。即在plc運行時,cpu根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序,按指令步序號(或地址號)作周期性循環(huán)掃描,如無跳轉(zhuǎn)指令,則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序,直至程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令,開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中,還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。plc的一個掃描周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。plc在輸入采樣階段:首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入,并將其寫入各對應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中,即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口,進入程序執(zhí)行階段。plc在程序執(zhí)行階段:按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令,經(jīng)相應(yīng)的運算和處理后,其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中,輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。輸出刷新階段:當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢,輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中,并通過一定的方式(繼電器、晶體管或晶閘管)輸出,驅(qū)動相應(yīng)輸出設(shè)備工作。
PLC的工作原理:掃描 :當(dāng)PLC投入運行后,其工作過程一般分為三個階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。   (一) 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(tài)和數(shù)據(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,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此,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期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。   (二) 用戶程序執(zhí)行階段   在用戶程序執(zhí)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(gòu)成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算,然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即,在用戶程序執(zhí)行過程中,只有輸入點在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化,而其他輸出點和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)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(tài)或數(shù)據(jù)只能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(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(qū)別。   (三) 輸出刷新階段   當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后,PLC就進入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時,才是PLC的真正輸出。

PLC的工作原理

2,plc可編程控制器工作原理

PLC主要是指數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)的可編程邏輯控制器,用于控制機械的生產(chǎn)過程。也是公共有限公司、電源線車等的名稱縮寫。PLC的工作原理 一. 掃描技術(shù) 當(dāng)PLC投入運行后,其工作過程一般分為三個階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。 (一) 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(tài)和數(shù)據(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,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此,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期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。 (二) 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)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(gòu)成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算,然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 即,在用戶程序執(zhí)行過程中,只有輸入點在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化,而其他輸出點和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)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(tài)或數(shù)據(jù)只能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(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(qū)別。 (三) 輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后,PLC就進入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時,才是PLC的真正輸還有什么不明白的嗎?可以參考:http://baike.baidu.com/view/13561.htm也可以問我,我今年剛學(xué)的這門課,很有用,個人覺得。
plc(可編程序控制器)在工業(yè)現(xiàn)場因其編程方便,抗干擾能力強,獲得了廣泛的應(yīng)用。但受到內(nèi)部硬件電路的限制,在運算速度、數(shù)據(jù)處理能力等方面和pc機相比,要遜色很多。因此在工業(yè)現(xiàn)場對復(fù)雜模型進行控制時,可以借助上位機pc來建立生產(chǎn)模型,通過構(gòu)建scc監(jiān)督式控制系統(tǒng),讓下位機pc為一dcc直接數(shù)字控制系統(tǒng),實現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的控制。另外,還可通過上位機pc和下位機pc組建監(jiān)控系統(tǒng),達到對工業(yè)現(xiàn)場實時監(jiān)控的目的。其中關(guān)鍵技術(shù)為pc機和pc之間的通訊。本文首先介紹pc機與plc的通訊種類和機制,然后就采用高級語言vb和組態(tài)軟件mcgs,對完成以上二者通訊pc機和plc有兩種通訊方式,一種是pc機作主動者,即主局,plc為從動者,即子局。另一種是plc為主局,而pc機為子局。無論工作在哪種方式,數(shù)據(jù)一般都采用串行方式來傳輸,即可通過rs232、re422或rs485電纜線來進行信息傳遞。在進行通訊時,首先將pc機和plc傳遞信息的波特率設(shè)置一致。另外還要對奇偶校驗位、傳輸數(shù)據(jù)位數(shù)和停止位進行設(shè)置。在pc機和plc進行通訊時,要使用命令幀和響應(yīng)幀的形式來進行信息傳遞。每次通信送出的一組數(shù)據(jù)稱作“幀”。幀可以從持有發(fā)送權(quán)的一方傳出。每送出一幀,上位機或plc就將發(fā)送權(quán)交給另一方。當(dāng)接收方收到終端(命令或響應(yīng)的終字符)或分界符(分割幀的字符)信息后,就將發(fā)送權(quán)轉(zhuǎn)到另一方。在上位鏈接通信中,開始由上位pc機持有發(fā)送權(quán)并開始通信。響應(yīng)由plc自動返回。如圖2所示:(3)命令/響應(yīng)格式用上位鏈接通信發(fā)送接收的命令/響應(yīng)格式如下所示:(1)命令格式從上位機pc發(fā)送命令時,程序中編寫下列格式的命令數(shù)據(jù)并開始發(fā)送。(2)相應(yīng)格式對應(yīng)命令plc的相應(yīng)返回如下的格式。編寫返回相應(yīng)數(shù)據(jù)。三、通訊的具體實現(xiàn)實現(xiàn)上位機pc和下位機plc通訊一般可采用兩種方法:可以通過windows或高級語言編程,實現(xiàn)二者通訊;還可借助現(xiàn)在普遍使用的工業(yè)控制組態(tài)軟件。使用前者,編程比較繁瑣,需要了解具體的通訊機制,另外還要掌握某種高級語言,并對所編程序花費一定調(diào)試時間,但是軟件的成本得到降低。使用后者則可以迅速掌握簡化的編程語言,在較短的時間內(nèi)編制出控制功能復(fù)雜的程序,而且調(diào)試時間也相對較短,但是需花費很高的價格購買正版軟件。下面分別就以上兩種實現(xiàn)方式進行簡要介紹和比較。(1)通過高級語言的程序編制這種通訊編程又可大致分為兩種,一種是基于windows語言編程,它可調(diào)用windows的api函數(shù),直接對串口進行操作,但是需要掌握windows語言,比較繁瑣,上手較慢。另一種就是基于高級語言,例如visualbasic或visualc++等。在visualbasic中提供了一個串行通訊控件microsoftcommcontrol,簡稱mscomm控件。編程者只需要設(shè)置和監(jiān)視mscomm空間的屬性和事件,然后按照相應(yīng)的通訊規(guī)約就可以實現(xiàn)串行通訊。下面就筆者利用vb中的mscomm控件完成pc機和plc的通訊程序編制,簡要進行一下介紹。1.首先在vb環(huán)境中加入控件mscomm,然后把它放在窗口中,就可以對其一些參數(shù)進行設(shè)置,比方說通訊的波特率、奇偶校驗位、數(shù)據(jù)位和停止位。初始化程序如下:2.pc機發(fā)送數(shù)據(jù)給plc3.pc機接受plc傳來數(shù)據(jù)4.pc機和plc之間傳遞數(shù)據(jù)時,采用fcs校驗碼,來保證傳遞信息的正確性。算法可見參考文獻,具體程序在此省略。
PLC主要是指數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)的可編程邏輯控制器,用于控制機械的生產(chǎn)過程。也是公共有限公司、電源線車等的名稱縮寫。PLC的工作原理 一. 掃描技術(shù) 當(dāng)PLC投入運行后,其工作過程一般分為三個階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。 (一) 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(tài)和數(shù)據(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,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此,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期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。 (二) 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)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(gòu)成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算,然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 即,在用戶程序執(zhí)行過程中,只有輸入點在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化,而其他輸出點和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)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(tài)或數(shù)據(jù)只能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(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(qū)別。 (三) 輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后,PLC就進入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時,才是PLC的真正輸還有什么不明白的嗎?可以參考:http://baike.baidu.com/view/13561.htm

plc可編程控制器工作原理

3,plc最基本原理

plc的基本工作原理  一. 掃描技術(shù)   當(dāng)PLC投入運行后,其工作過程一般分為三個階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。(一) 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(tài)和數(shù)據(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,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此,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期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。(二) 用戶程序執(zhí)行階段  在用戶程序執(zhí)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(gòu)成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算,然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令?! 〖矗谟脩舫绦驁?zhí)行過程中,只有輸入點在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化,而其他輸出點和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)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(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。(三) 輸出刷新階段  當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后,PLC就進入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時,才是PLC的真正輸出?! ⊥瑯拥娜舾蓷l梯形圖,其排列次序不同,執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外,采用掃描用戶程序的運行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然,如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略,那么二者之間就沒有什么區(qū)別了?! ∫话銇碚f,PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等,如下圖所示,即一個掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時間的總和?! 】删幊炭刂破鳎⑽姆QProgrammableLogicController,簡稱PLC。PLC是基于電子計算機,且適用于工業(yè)現(xiàn)場工作的電控制器。它源于繼電控制裝置,但它不像繼電裝置那樣,通過電路的物理過程實現(xiàn)控制,而主要靠運行存儲于PLC內(nèi)存中的程序,進行入出信息變換實現(xiàn)控制。PLC基于電子計算機,但并不等同于普通計算機。普遍計算機進行入出信息變換,多只考慮信息本身,信息的入出,只要人機界面好就可以了。而PLC則還要考慮信息入出的可靠性、實時性,以及信息的使用等問題。特別要考慮怎么適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境,如便于安裝,抗干擾等問題。 1.1實現(xiàn)控制要點 輸入輸出信息變換、可靠物理實現(xiàn),可以說是PLC實現(xiàn)控制的兩個基本要點。 輸入輸出信息變換靠運行存儲于PLC內(nèi)存中的程序?qū)崿F(xiàn)。PLC程序既有生產(chǎn)廠家的系統(tǒng)程序(不可更改),又有用戶自行開發(fā)的應(yīng)用(用戶)程序。系統(tǒng)程序提供運行平臺,同時,還為PLC程序可靠運行及信號與信息轉(zhuǎn)換進行必要的公共處理。用戶程序由用戶按控制要求設(shè)計。什么樣的控制要求,就應(yīng)有什么樣的用戶程序。 可靠物理實現(xiàn)主要靠輸人(INPUT)及輸出(OUTPUT)電路。PLC的I/O電路,都是專門設(shè)計的。輸入電路要對輸入信號進行濾波,以去掉高頻干擾。而且與內(nèi)部計算機電路在電上是隔離的,靠光耦元件建立聯(lián)系。輸出電路內(nèi)外也是電隔離的,靠光耦元件或輸出繼電器建立聯(lián)系。輸出電路還要進行功率放大,以足以帶動一般的工業(yè)控制元器件,如電磁閥、接觸器等等。 I/O電路是很多的,每一輸入點或輸出點都要有一個I或O電路。PLC有多I/O用點,一般也就有多少個I/O用電路。但由于它們都是由高度集成化的電路組成的,所以,所占體積并不大。 輸入電路時刻監(jiān)視著輸入狀況,并將其暫存于輸入暫存器中。每一輸入點都有一個對應(yīng)的存儲其信息的暫存器。 輸出電路要把輸出鎖存器的信息傳送給輸出點。輸出鎖存器與輸出點也是一一對應(yīng)的 這里的輸入暫存器及輸出鎖存器實際就是PLC處理器I/O口的寄存器。它們與計算機內(nèi)存交換信息通過計算機總線,并主要由運行系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)。把輸人暫存器的信息讀到PLC的內(nèi)存中,稱輸入刷新。PLC內(nèi)存有專門開辟的存放輸入信息的映射區(qū)。這個區(qū)的每一對應(yīng)位(bit)稱之為輸入繼電器,或稱軟接點。這些位置成1,表示接點通,置成0為接點斷。由于它的狀態(tài)是由輸入刷新得到的,所以,它反映的就是輸入狀態(tài)。 輸出鎖存器與PLC內(nèi)存中的輸出映射區(qū)也是對應(yīng)的。一個輸出鎖存器也有一個內(nèi)存位(bit)與其對應(yīng),這個位稱為輸出繼電器,或稱輸出線圈??窟\行系統(tǒng)程序,輸出繼電器的狀態(tài)映射到輸出鎖存器。這個映射也稱輸出刷新。輸出刷新主要也是靠運行系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)的。這樣,用戶所要編的程序只是,內(nèi)存中輸入映射區(qū)到輸出映射區(qū)的變換,特別是怎么按輸入的時序變換成輸出的時序。這是一個數(shù)據(jù)及邏輯處理問題。由于PLC有強大的指令系統(tǒng),編寫出滿足這個要求的程序是完全可能的,而且也是較為容易的。1.2實現(xiàn)控制過程簡單地說,PLC實現(xiàn)控制的過程一般是:  圖1.1 PLC典型開機流程輸入刷新--再運行用戶程序--再輸出刷新--再輸入刷新--再運行用戶程序--再輸出刷新……永不停止地循環(huán)反復(fù)地進行著。 圖1.1所示的流程圖反映的就是上述過程。它也反映了信息的時間關(guān)系。有了上述過程,用PLC實現(xiàn)控制顯然是可能的。因為:有了輸入刷新,可把輸入電路監(jiān)控得到的輸入信息存入PLC的輸入映射區(qū);經(jīng)運行用戶程序,輸出映射區(qū)將得到變換后的信息;再經(jīng)輸出刷新,輸出鎖存器將反映輸出映射區(qū)的狀態(tài),并通過輸出電路產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。又由于這個過程是永不停止地循環(huán)反復(fù)地進行著,所以,輸出總是反映輸入的變化的。只是響應(yīng)的時間上,略有滯后。當(dāng)然,這個滯后不宜太大,否則,所實現(xiàn)的控制不那么及時,也就失去控制的意義。為此,PLC的工作速度要快。速度快、執(zhí)行指令時間短,是PLC實現(xiàn)控制的基礎(chǔ)。事實上,它的速度是很快的,執(zhí)行一條指令,多的幾微秒、幾十微秒,少的才零點幾,或零點零幾微秒。而且這個速度還在不斷提高中。圖1.1所示的過程是簡化的過程,實際的PLC工作過程還要復(fù)雜些。除了I/O刷新及運行用戶程序,還要做些公共處理工作。公共處理工作有:循環(huán)時間監(jiān)控、外設(shè)服務(wù)及通訊處理等。監(jiān)控循環(huán)時間的目的是避免"死循環(huán)",避免程序不能反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行。辦法是用"看門狗"(Watchingdog)。只要循環(huán)超時,它可報警,或作相應(yīng)處理. 外設(shè)服務(wù)是讓PLC可接受編程器對它的操作,或通過接口向輸出設(shè)備如打印機輸出數(shù)據(jù). 通訊處理是實現(xiàn)PLC與PLC,或PLC與計算機,或PLC與其它工業(yè)控制裝置或智能部件間信息交換的。這也是增強PLC控制能力的需要。 也就是說,實際的PLC工作過程總是:公共處理--I/O刷新--運行用戶程序--再公共處理--……反復(fù)不停地重復(fù)著。1.3可編程控制器實現(xiàn)控制的方式 用這種不斷地重復(fù)運行程序?qū)崿F(xiàn)控制稱掃描方式。是用計算機進行實時控制的一種方式。此外,計算機用于控制還有中斷方式。在中斷方式下,需處理的控制先申請中斷,被響應(yīng)后正運行的程序停止運行,轉(zhuǎn)而去處理中斷工作(運行有關(guān)中斷服務(wù)程序)。待處理完中斷,又返回運行原來程序。哪個控制需要處理,哪個就去申請中斷。哪個不需處理,將不被理睬。顯然,中斷方式與掃描方式是不同的。 在中斷方式下,計算機能得到充分利用,緊急的任務(wù)也能得到及時處理。但是,如果同時來了幾個都要處理的任務(wù)該怎么辦呢?優(yōu)先級高的還好辦,低的呢?可能會出現(xiàn)照顧不到之處。所以,中斷方式不大適合于工作現(xiàn)場的日常使用。 但是,PLC在用掃描方式為主的情況下,也不排斥中斷方式。即,大量控制都用掃描方式,個別急需的處理,允許中斷這個掃描運行的程序,轉(zhuǎn)而去處理它。這樣,可做到所有的控制都能照顧到,個別應(yīng)急的也能進行處理。 PLC的實際工作過程比這里講的還要復(fù)雜一些,分析其基本原理,也還有一些理論問題。有關(guān)人員如果能把上面介紹的入出變換、物理實現(xiàn)--信息處理、I/O電路--空間、時間關(guān)系--掃描方式并輔以中斷方式,作為一種思路加以研究,弄清了它,也就好理解PLC是怎樣去實現(xiàn)控制的,也就好把握住PLC基本原理的要點了。
PLC實際上簡單點說也就是繼電器控制,只不過,它內(nèi)部有很多個軟繼電器PLC與繼電器控制系統(tǒng)區(qū)別 前者工作方式是“串行”,后者工作方式是“并行”。 前者用“軟件”,后者用“硬件”。PLC最突出的優(yōu)點采用“軟繼電器”代替“硬繼電器” PLC是采用逐行掃描的工作方式,每次掃描過程。集中對輸入信號進行采樣。集中對輸出信號進行刷新
areyoux回答的很好,簡明扼要,沒啥補充了,謝謝。
PLC系統(tǒng)組成及各部分的功能 一.系統(tǒng)組成。 二.各部分的作用。 1. CPU運算和控制中心 起“心臟”作用。 縱:當(dāng)從編程器輸入的程序存入到用戶程序存儲器中,然后CPU根據(jù)系統(tǒng)所賦予的功能(系統(tǒng)程序存儲器的解釋編譯程序),把用戶程序翻譯成PLC內(nèi)部所認(rèn)可的用戶編譯程序。 橫:輸入狀態(tài)和輸入信息從輸入接口輸進,CPU將之存入工作數(shù)據(jù)存儲器中或輸入映象寄存器。然后由CPU把數(shù)據(jù)和程序有機地結(jié)合在一起。把結(jié)果存入輸出映象寄存器或工作數(shù)據(jù)存儲器中,然后輸出到輸出接口、控制外部驅(qū)動器。 組成:CPU由控制器、運算器和寄存器組成。這些電路集成在一個芯片上。CPU通過地址總線、數(shù)據(jù)總線與I/O接口電路相連接。 2. 存儲器 具有記憶功能的半導(dǎo)體電路。 分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶存儲器。 系統(tǒng)程序存儲器用以存放系統(tǒng)程序,包括管理程序,監(jiān)控程序以及對用戶程序做編譯處理的解釋編譯程序。由只讀存儲器、ROM組成。廠家使用的,內(nèi)容不可更改,斷電不消失。 用戶存儲器:分為用戶程序存儲區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲區(qū)。由隨機存取存儲器(RAM)組成。用戶使用的。斷電內(nèi)容消失。常用高效的鋰電池作為后備電源,壽命一般為3~5年。 3.輸入/輸出接口 (1)輸入接口: 光電耦合器由兩個發(fā)光二極度管和光電三極管組成。 發(fā)光二級管:在光電耦合器的輸入端加上變化的電信號,發(fā)光二極管就產(chǎn)生與輸入信號變化規(guī)律相同的光信號。 光電三級管:在光信號的照射下導(dǎo)通,導(dǎo)通程度與光信號的強弱有關(guān)。在光電耦合器的線性工作區(qū)內(nèi),輸出信號與輸入信號有線性關(guān)系。 輸入接口電路工作過程:當(dāng)開關(guān)合上,二極管發(fā)光,然后三極管在光的照射下導(dǎo)通,向內(nèi)部電路輸入信號。當(dāng)開關(guān)斷開,二極管不發(fā)光,三極管不導(dǎo)通。向內(nèi)部電路輸入信號。也就是通過輸入接口電路把外部的開關(guān)信號轉(zhuǎn)化成PLC內(nèi)部所能接受的數(shù)字信號。 (2)輸出接口 PLC的繼電器輸出接口電路 工作過程:當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號1,有電流流過,繼電器線圈有電流,然后常開觸點閉合,提供負(fù)載導(dǎo)通的電流和電壓。當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號0,則沒有電流流過,繼電器線圈沒有電流,然后常開觸點斷開,斷開負(fù)載的電流或電壓。也就是通過輸出接口電路把內(nèi)部的數(shù)字電路化成一種信號使負(fù)載動作或不動作。 三種類型: 繼電器輸出:有觸點、壽命短、頻率低、交直流負(fù)載 晶體管輸出:無觸點、壽命長、直流負(fù)載 晶閘管輸出:無觸點、壽命長、交流負(fù)載 4.編程器 編程器分為兩種,一種是手持編程器,方便。我們實驗室使用的就是手持編程器。二種是通過PLC的RS232口。與計算機相連。然后敲擊鍵盤。通過NSTP-GR軟件(或WINDOWS下軟件)向PLC內(nèi)部輸入程序。 第二節(jié) PLC的基本工作原理 一.PLC采用“順序掃描,不斷循環(huán)”的工作方式 1.每次掃描過程。集中對輸入信號進行采樣。集中對輸出信號進行刷新。 2.輸入刷新過程。當(dāng)輸入端口關(guān)閉時,程序在進行執(zhí)行階段時,輸入端有新狀態(tài),新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進行下一次掃描時,新狀態(tài)才被讀入。 3.一個掃描周期分為輸入采樣,程序執(zhí)行,輸出刷新。 4.元件映象寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。 5.掃描周期的長短由三條決定。(1)CPU執(zhí)行指令的速度(2)指令本身占有的時間(3)指令條數(shù) 6.由于采用集中采樣。集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象,即輸入/輸出響應(yīng)延遲。 二.PLC與繼電器控制系統(tǒng)、微機區(qū)別 1.PLC與繼電器控制系統(tǒng)區(qū)別 前者工作方式是“串行”,后者工作方式是“并行”。 前者用“軟件”,后者用“硬件”。 2.PLC與微機區(qū)別 前者工作方式是“循環(huán)掃描”。后者工作方式是“待命或中斷” PLC 編程方式 PLC最突出的優(yōu)點采用“軟繼電器”代替“硬繼電器”。用“軟件編程邏輯”代替“硬件布線邏輯”。 PLC編程語言有梯形圖、布爾助記符語言,等等。尤其前兩者為常用。 梯形圖語言特點: 1.每個梯形圖由多個梯級組成。 2.梯形圖中左右兩邊的豎線表示假想的邏輯電源。當(dāng)某一梯級的邏輯運算結(jié)果為“1”時,有假想的電流通過。 3.繼電器線圈只能出現(xiàn)一次,而它的常開、常閉觸點可以出現(xiàn)無數(shù)次。 4.每一梯級的運算結(jié)果,立即被后面的梯級所利用。 5.輸入繼電器受外部信號控制。只出現(xiàn)觸點,不出現(xiàn)線圈。 第四節(jié) 主要技術(shù)性能 用戶程序存儲容量:是衡量可存儲用戶應(yīng)用程序多少的指標(biāo)。通常以字或K字為單位。16位二進制數(shù)為一個字,每1024個字為1K字。PLC以字為單位存儲指令和數(shù)據(jù)。一般的邏輯操作指令每條占1個字。定時/計數(shù),移位指令占2個字。數(shù)據(jù)操作指令占2~4個字。 每五節(jié) PLC的分類 按結(jié)構(gòu)分類: 1. 整體式:是把PLC各組成部分安裝在一起或少數(shù)幾塊印刷電路板上,并連同電源一起裝在機殼內(nèi)形成一個單一的整體,稱之為主機或基本單元、小型、超小型PLC采用這種結(jié)構(gòu)。 模塊式:是把PLC各基本組成做成獨立的模塊。中型、大型PLC采用這種方式。便于維修。

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