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简述PLC的根柢构造和作业原理

2017-07-06 16:37分类:PLC基础知识 阅读:

 

一、 可编程序操控器的根柢构造
PLC是微处理器为基地的工业专用核算机体系,其构成框图如图所示。

PLC是由基地处理器、存储器、输入/输出接口、电源及外接编程器构成。在如今较盛行的模块式构造中,常在母板上按体系恳求配备CPU单元(包含电源)、存储单元、I/O单元等。
1、基地处理器(CPU)
CPU是悉数PLC的基地部件,操控着悉数部件的操作。它经过地址总线、数据总线、操控总线与贮存单元、I/O单元联接,首要使命是:
1)确诊PLC电源和内部电路的作业状况及编制程序中的语法差错。用扫描办法搜集由现场输入设备送来的状况或数据,并存入输入映象寄存器或数据寄存器中。
2)在作业状况时,按用户程序寄存器中寄存的先后次第逐条读取指令,经编译阐明后,按指令规矩的使命完结各种运算和操作,依据运算效果存储相应数据,并更新有关象征的状况和输出映象寄存器的内容。
3)将存于数据寄存器中的数据处理效果和输出映象寄存器的内容送至输出电路。
4)依照PLC中体系程序所赋予的功用接纳并存储从编程器输入的用户程序和数据,照顾各种外部设备(如编程器、打印机、上位核算机、图形监控体系、条码判读器等)的作业恳求。
2、存储器
存储器用来寄存体系程序、用户程序、逻辑变量和一些其它信息等。
PLC内部的存储器有两类:
一类是体系程序存储器,用以寄存体系程序(包含体系处理程序、监控程序、模块化运用功用子程序以及对用户程序做编译处理的编译阐明程序等)。体系程序依据PLC功用的纷歧样而纷歧样,出产厂家在PLC出厂前已将其固化在只读存储器ROM或PROM中,用户不能更改。
另一类是用户存储器,首要用于存储用户程序及作业数据等。用户程序指运用者依据工程现场的出产进程及技能恳求编写的程序。用户程序由运用者输入到PLC的RAM中,答应批改。
3、输入/输出接口
输入/输出(I/O)接口是将PLC与现场各种输入、输出设备联接起来的部件(有时也被称为I/O单元或I/O模块)。
输入接口经过PLC的输入端子承受现场输入设备(如限位开关、操作按钮、光电开关、温度开关等)的操控信号,并将这些信号转换成CPU所能承受和处理的数字信号输入主机。输入接口通常由光电耦合电路和微电脑输入接口电路构成。
2) 输出接口用于把用户程序的逻辑运算效果输出到PLC外部,具有隔绝PLC内部电路与外部施行元件的效果,一同兼有功率拓宽效果。
PLC输出通常有三种:继电器输出型、晶体管输出型、晶闸管输出型。其间继电器输出
型为有触点输出办法,可用于接通或断开开关频率较低的直流负载或沟通负载回路,这种办法有继电器触点的电气寿数和机械寿数疑问;晶闸管输出型则用于带直流电源负载,高速大功率负载;晶体管输出型用于高速小功率负载。能够看出,继电器、晶闸管和晶体管作为输出端的开关元件受PLC的输出指令操控,完结接通或断开与相应输出端相连的负载回路的使命,它们并不向负载供应作业电源。负载作业电源的类型、电压等级和极性应当依据负载恳求以及PLC输出接口电路的技能功用方针断定。
因为输入/输出接口电路选用了光电耦合或继电器隔绝电路,使现场的输入、输出设备与PLC之间没有电的联络,然后大大削减了电磁烦扰,这是行进PLC牢靠性的要害办法之一。
4、电源
是PLC的CPU、存储器、输入/输出接口等内部电子电路作业需求的直流电源电路或电源模块。输入、输出接口电路的电源互互相相独立,以防止或削减电源间烦扰。
如今很多PLC的直流电源选用直流开关稳压电源,这种电源稳压功用好、抗烦扰才华强,不只可供应多路独立的电压供内部电路运用,并且还可为输入设备或输入端的传感器供应规范电源。
5、别的接口和外设
编程器是人与PLC联络和对话的东西,是PLC最首要的外围设备。用户能够运用编程器来输入、读出、查看、批改和调试用户程序,也可用它监督PLC的作业状况、闪现差错代码或批改体系触摸器的设置参数等。(电工之家http://)除选用手持编程器和监控外,还可经过PLC的RS232C外设通讯口(或RS422口配以适配器)与核算机联机,并运用PLC出产厂家供应的专用东西软件来对PLC进行编程和监控。比照起来,运用核算机进行编程和监控比手持编程东西愈加直观和便当,但一台手持编程器能够用于同系列的别的PLC,做到一机多用。
二、PLC的根柢作业原理
1、循环扫描
PLC选用循环扫描作业办法,这个作业进程通常包含五个时期:内部处理、与编程器等的通讯处理、输入扫描、用户程序施行、输出处理,其作业进程如图所示。

当PLC办法开关置于RUN(作业)时,施行悉数时期;当办法开关置于STOP(接连)时,不施行后3个时期,此刻可进行通讯处理,如对PLC联机或离线编程。
关于纷歧样类型的PLC,图中的扫描进程中各步的次第或许纷歧样,这是由PLC内部体系程序决议的。
1)内部处理
在这一时期,CPU查看主机硬件,一同也查看悉数的I/O模块的状况。在RUN办法下,还查看用户程序存储器。假定发现反常,则停机并闪现犯错。若自确诊正常持续向下扫描。
2)处理通讯恳求
在CPU扫描周期的信息处理时期,CPU主动查看并处理各通讯端口接纳到的任何信息。即查看是不是有编程器、核算机等的通讯恳求,若有则进行相应处理,在这一时期完结数据通讯使命。
3)输入处理
在这一时期,对各数字量输入点的其时状况进行输入扫描,并将各扫描效果别离写入对应的映像寄存器中。
4)施行用户程序
在PLC中,用户程序按先后次第寄存。在这一时期,CPU从榜首条指令开端次第取指令并施行,直到终究一条指令完毕。施行指令时从映像寄存器中读取各输入点的状况,每条指令的施行是对各数据进行自述或逻辑运算,然后将运算效果送到输出映像寄存器中。施行用户程序的进程与核算机根柢一样。
5)输出处理
在这一时期,CPU用输出映像寄存器中的数据简直一同会集对输出点进行改写,经过输出部件转换成被控设备的所能承受的电压或电流信号,以驱动被控设备。

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