一、可編程邏輯控制器的基本結構組成有哪些
可編(bian)程(cheng)邏輯控制(zhi)器(可編(bian)程(cheng)plc控制(zhi)器)在(zai)本質上算是一種專用于工業控制(zhi)的(de)計(ji)算機。它的(de)硬(ying)件結構(gou)與微型計(ji)算機基本相同(tong)。其基本結構(gou)如下:
1、電源
可編(bian)程控(kong)制(zhi)(zhi)器的(de)電(dian)源在(zai)整個系統中(zhong)起著非(fei)常重要的(de)作(zuo)用。如果沒有良好(hao)可靠的(de)供電(dian)系統,就無法正常工作(zuo)。因此,可編(bian)程邏(luo)輯控(kong)制(zhi)(zhi)器的(de)制(zhi)(zhi)造商非(fei)常重視電(dian)源的(de)設計和制(zhi)(zhi)造。
一般交流電壓在+10%(+15%)的范圍內波動,所以PLC可以直接接入交流電網,無需采取其他措施。
2、中央處理器
當可編程邏輯控制器投入運(yun)行(xing)時,它(ta)首先(xian)通過(guo)掃描(miao)接收現場各輸(shu)(shu)(shu)(shu)入設(she)備的(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)態和數(shu)據(ju),并分別存(cun)(cun)儲在(zai)(zai)輸(shu)(shu)(shu)(shu)入輸(shu)(shu)(shu)(shu)出映射區。然后(hou),它(ta)從用戶程序(xu)存(cun)(cun)儲器中逐個讀取用戶程序(xu),并在(zai)(zai)解釋命(ming)令后(hou),將邏輯或算(suan)術運(yun)算(suan)的(de)(de)(de)(de)結(jie)果(guo)發送到輸(shu)(shu)(shu)(shu)入/輸(shu)(shu)(shu)(shu)出映射區或數(shu)據(ju)寄存(cun)(cun)器。所有用戶程序(xu)執行(xing)完畢后(hou),最(zui)后(hou)將I/O映射區的(de)(de)(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出狀(zhuang)態或輸(shu)(shu)(shu)(shu)出寄存(cun)(cun)器中的(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)傳送到相應的(de)(de)(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出設(she)備,重復操作,直到操作停止。
為了(le)進一(yi)步提高(gao)可(ke)編(bian)程邏輯控(kong)制器的(de)(de)可(ke)靠性,近年來,大規模可(ke)編(bian)程邏輯控(kong)制器也采用了(le)雙CPU組成冗余系(xi)統(tong),或者(zhe)采用了(le)三CPU的(de)(de)表(biao)決系(xi)統(tong)。這樣,即(ji)使一(yi)個CPU出現故障(zhang),整(zheng)個系(xi)統(tong)仍然(ran)可(ke)以正常(chang)運行。
3、記憶
用(yong)于存(cun)儲(chu)(chu)(chu)系統(tong)軟件的存(cun)儲(chu)(chu)(chu)器(qi)稱(cheng)為(wei)系統(tong)程序存(cun)儲(chu)(chu)(chu)器(qi);用(yong)于存(cun)儲(chu)(chu)(chu)應用(yong)軟件的存(cun)儲(chu)(chu)(chu)器(qi)稱(cheng)為(wei)用(yong)戶(hu)程序存(cun)儲(chu)(chu)(chu)器(qi)。
4、輸入輸出接口電路
(1)現場輸入(ru)接口(kou)電路(lu)由光耦合電路(lu)和微機輸入(ru)接口(kou)電路(lu)組成,作(zuo)為可編程邏(luo)輯控制器與現場控制之間接口(kou)的輸入(ru)通(tong)道。
(2)現場輸出(chu)接(jie)口(kou)(kou)電(dian)路(lu)由輸出(chu)數據寄存器、選(xuan)通電(dian)路(lu)和中斷請(qing)求電(dian)路(lu)集成,可編程邏(luo)輯控制器通過現場輸出(chu)接(jie)口(kou)(kou)電(dian)路(lu)向現場執行部(bu)件輸出(chu)相應的(de)控制信(xin)號。
5、功能模塊
比如計數、定(ding)位等功(gong)能模塊。
6、通信模塊
工作(zuo)原理(li):可編程(cheng)邏輯控(kong)制(zhi)器投入運行(xing)時,其工作(zuo)過程(cheng)一般分為(wei)三個階段(duan),即輸入采樣、用戶程(cheng)序執行(xing)和輸出刷新。完(wan)成以上三個階段(duan)稱為(wei)掃描周期(qi)。在整個運行(xing)期(qi)間(jian),可編程(cheng)邏輯控(kong)制(zhi)器的(de)中央處理(li)器以一定的(de)掃描速度重復執行(xing)上述三個階段(duan)。
二、可編程邏輯控制器的功能特點介紹
1、可靠性高。由于PLC大都采(cai)用單片微型計算機,因而集成度高,再加上(shang)相應的保護電路及自診斷(duan)功能,提高了系統的可(ke)靠性(xing)。
2、編程容易。PLC的(de)編程(cheng)多采用繼電器(qi)控制梯形圖及命令語句,其(qi)數量比微型機(ji)(ji)指令要(yao)少得(de)多,除中、高檔PLC外,一般的(de)小(xiao)型PLC只有(you)16條左右。由于梯形圖形象而簡(jian)單,因此(ci)容易掌握、使用方便(bian),甚(shen)至不需要(yao)計算機(ji)(ji)專業知識,就可進行編程(cheng)。
3、組態靈活。由于PLC采用積木式結構(gou),用戶只需要簡單地組合,便可靈活地改變控(kong)制系統的功能和規模,因此(ci),可適(shi)用于任何控(kong)制系統。
4、輸入/輸出功能模塊齊全。PLC的(de)最大優點之一,是針(zhen)對(dui)不(bu)同的(de)現場信號(如(ru)直(zhi)流(liu)或(huo)(huo)交(jiao)流(liu)、開(kai)關量(liang)、數字量(liang)或(huo)(huo)模(mo)(mo)擬(ni)量(liang)、電(dian)壓或(huo)(huo)電(dian)流(liu)等),均有相應的(de)模(mo)(mo)板(ban)可與(yu)工業現場的(de)器件(如(ru)按鈕、開(kai)關、傳感電(dian)流(liu)變(bian)送(song)器、電(dian)機啟(qi)動器或(huo)(huo)控制閥等)直(zhi)接(jie)連接(jie),并通過總線與(yu)CPU主板(ban)連接(jie)。
5、安裝方便。與(yu)計算機系(xi)統(tong)相比,PLC的(de)(de)安裝既不需(xu)要(yao)專(zhuan)用(yong)機房,也(ye)不需(xu)要(yao)嚴格的(de)(de)屏蔽措施。使用(yong)時只需(xu)把檢測(ce)器(qi)件與(yu)執(zhi)行機構和PLC的(de)(de)I/O接口端子(zi)正確連接,便可正常工(gong)作。
6、運行速度快。由于(yu)PLC的(de)控(kong)(kong)制(zhi)是由程序(xu)控(kong)(kong)制(zhi)執(zhi)行(xing)的(de),因而不論(lun)其(qi)可靠性還是運行(xing)速度,都是繼電器(qi)邏輯控(kong)(kong)制(zhi)無法相比的(de)。近年來(lai),微處理器(qi)的(de)使(shi)(shi)用,特別是隨(sui)著單片機大量采用,大大增(zeng)強了PLC的(de)能力,并(bing)且使(shi)(shi)PLC與(yu)微型(xing)機控(kong)(kong)制(zhi)系統之間的(de)差別越來(lai)越小,特別是高檔PLC更(geng)是如此。