一、 PLC的一般组成
PLC在运行过程中 ,一般由 CPU、存储器和输入 /输出系统三个部分即可完成预定的各种控制任务 ,因此将这三个部分成为 PLC的基本组成部分。其他部件包括编程器、外存储器、模拟 I /O 盘、 通信接口、 扩展接口等 ,主要用于系统的编程组态、程序存储、通信联网、 系统扩展和系统的测试与维护等 ,是 PLC的辅助组成部分。
二、PLC的工作原理
PLC的工作的基本原理是建立在计算机工作原理的基础上的。从广义上讲 , PLC的实质也是一种计算机控制系统 ,只不过它具有比计算机更强的与工业过程相连的接口 ,具有更适用于控制要求的编程语言。采用顺序逐条地扫描用户程序的运行方式 ,即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开 ,该线圈的所有触点不会立即动作 ,必须等扫描到该触点时才会动作。
工作过程如下 :
( 1 )输入处理。程序执行前 ,可编程控制器的全输入端子的通 /断状态读入输入映像寄存器中。在程序执行中 ,及时输入状态变化 ,输入映像寄存器的内容也不变 ,直到下一个扫描周期的输入处理阶段才读入这个变化。
( 2 )程序处理。对应用户程序存储器所存的指令 ,从输入映像寄存器和其它软元件的映像寄存器的将有关软元件的通 /断状态读出 ,从 0步开始顺序运算 ,每次结果都写入到有关的映像寄存器中。因此 ,各软元件的映像寄存器中的内容随着程序的执行并不断变化。( 3 )输出处理。全部指令执行完毕 ,将输出映像寄存器的通 /断状态向输出锁存器传送 ,成为可编程控制器的实际输出。
三、PLC的特点
PLC之所以得到快速发展以及越来越多地应用到制造过程中的智能监视和控制系统中 ,是因为它具有如下多个方面的特点 :
( 1 )高可靠性。可编程控制器是一种可靠性极高的工业控制设备。在硬件方面 ,所有输入输出电路一律采用光电隔离 ,做到电浮空 ,无论对于抗干扰还是对于方便接地都大有好处 ;各 I /O 端子除了采用常规模拟量滤波之外 ,还加上了数字滤波 ;内部采用电磁屏蔽 ,防止辐射干扰 ;采用先进的电源电路 ,防止由电源回路传入的干扰。软件方面 ,设置了警戒时钟 WDT,可编程控制器运行时对 WDT定时刷新 ,如果出现错误或者死循环就会发出报警信息。
( 2 )编程方便 ,易于使用。可编程控制器采用与实际电路接线图非常接近的梯形图 ,这种图形编程方式易懂易编。
( 3 )环境要求低。可编程控制器可以适用于恶劣的工业环境。
( 4 )与其他装置配置连接方便。对于开关量 ,输入可以是无源触点开关或者集电极开路晶体管输出 ,输出有继电器、 可控硅、晶体管等各种不同的形式 ,可以直接连接各种不同类型的接触器、电磁阀等。
( 5 )较高的性能 /价格比。
四、 PLC的软件结构
在可编程控制器中 ,软件分为两个部分 :第一部分是系统监控程序 ,这个部分是每一个 PLC成品必须包括的部分 ,用于控制可编程控制器本身的运行 ;另一部分为用户程序 ,用于控制被控装置的运行。监控程序分为三个部分 : ①系统管理程序 ,这个部分是监控程序中最重要的 ,整个可编程控制器的运行都由它主管。主要完成控制 PLC何时输入、 何时输出、 何时运算、何时自检、何时通信等 ,进行时间上的分配管理 ,同时完成存储空间的管理和系统自检。②用户指令解释程序和编辑程序。③标准程序模块和系统调用 ,这一部分由许多独立的程序块组合而成 ,各自完成不同的功能 ,诸如输入、 输出、 特殊运算等。用户程序是由可编程控制器的使用者编制的针对控制问题的程序。利用梯形图、 指令表、 高级语言、汇编语言等方法进行编程 ,常用而又简单的编程方法是梯形图编辑方法。应该明确 ,不同型号的 PLC其助记符会略有不同。
