一、可編程邏輯控制器的基本結構組成有哪些
可編程(cheng)邏輯控(kong)制(zhi)器(可編程(cheng)plc控(kong)制(zhi)器)在本(ben)質上算是一種專(zhuan)用于工業控(kong)制(zhi)的計算機。它的硬件結(jie)構(gou)與微型計算機基本(ben)相同。其基本(ben)結(jie)構(gou)如下:
1、電源
可(ke)編程控(kong)制(zhi)器的(de)(de)(de)(de)電源在整個系統(tong)中起著非常(chang)重要的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用。如果沒有(you)良好可(ke)靠的(de)(de)(de)(de)供電系統(tong),就(jiu)無法正常(chang)工作(zuo)。因此(ci),可(ke)編程邏輯控(kong)制(zhi)器的(de)(de)(de)(de)制(zhi)造(zao)商(shang)非常(chang)重視電源的(de)(de)(de)(de)設計和制(zhi)造(zao)。
一般交流電壓在+10%(+15%)的范圍內波動,所以PLC可以直(zhi)接接入交(jiao)流電網,無需采取(qu)其(qi)他(ta)措施。
2、中央處理器
當可編程(cheng)邏輯(ji)控制器(qi)(qi)投入(ru)運(yun)行時,它首先通過掃描接(jie)收現場各(ge)輸入(ru)設備(bei)的狀(zhuang)態和(he)數(shu)據,并分別存(cun)儲在輸入(ru)輸出映射(she)區(qu)(qu)。然后,它從用(yong)戶(hu)(hu)程(cheng)序存(cun)儲器(qi)(qi)中逐個(ge)讀取(qu)用(yong)戶(hu)(hu)程(cheng)序,并在解釋命(ming)令后,將邏輯(ji)或算(suan)術運(yun)算(suan)的結果(guo)發送(song)到輸入(ru)/輸出映射(she)區(qu)(qu)或數(shu)據寄存(cun)器(qi)(qi)。所有用(yong)戶(hu)(hu)程(cheng)序執行完畢后,最后將I/O映射(she)區(qu)(qu)的輸出狀(zhuang)態或輸出寄存(cun)器(qi)(qi)中的數(shu)據傳送(song)到相(xiang)應的輸出設備(bei),重復操(cao)(cao)作(zuo),直到操(cao)(cao)作(zuo)停(ting)止。
為(wei)了(le)進(jin)一步提高可(ke)編(bian)程邏輯控制器的(de)可(ke)靠性,近年來(lai),大(da)規模可(ke)編(bian)程邏輯控制器也采(cai)用了(le)雙(shuang)CPU組成冗余系統(tong),或者(zhe)采(cai)用了(le)三CPU的(de)表決(jue)系統(tong)。這樣(yang),即使(shi)一個(ge)CPU出(chu)現故障(zhang),整(zheng)個(ge)系統(tong)仍然可(ke)以正常(chang)運(yun)行。
3、記憶
用于(yu)存(cun)儲(chu)系統軟件的(de)存(cun)儲(chu)器稱(cheng)為系統程(cheng)序存(cun)儲(chu)器;用于(yu)存(cun)儲(chu)應(ying)用軟件的(de)存(cun)儲(chu)器稱(cheng)為用戶程(cheng)序存(cun)儲(chu)器。
4、輸入輸出接口電路
(1)現場(chang)輸入接(jie)口(kou)(kou)電路由光(guang)耦合電路和微機輸入接(jie)口(kou)(kou)電路組成,作為(wei)可編(bian)程邏輯(ji)控(kong)制器與現場(chang)控(kong)制之間接(jie)口(kou)(kou)的輸入通(tong)道。
(2)現(xian)場輸(shu)出(chu)(chu)接口電路由輸(shu)出(chu)(chu)數(shu)據寄存器(qi)、選通電路和中斷請求(qiu)電路集成,可編(bian)程邏輯控(kong)制器(qi)通過(guo)現(xian)場輸(shu)出(chu)(chu)接口電路向現(xian)場執行(xing)部件(jian)輸(shu)出(chu)(chu)相應的(de)控(kong)制信號。
5、功能模塊
比如計數(shu)、定位等功能模塊。
6、通信模塊
工(gong)作(zuo)原理:可編(bian)程(cheng)邏輯控制(zhi)器(qi)投入運(yun)行(xing)時(shi),其工(gong)作(zuo)過程(cheng)一般(ban)分為(wei)三(san)個(ge)階段(duan),即輸(shu)入采樣(yang)、用(yong)戶(hu)程(cheng)序執行(xing)和輸(shu)出刷(shua)新。完(wan)成以上三(san)個(ge)階段(duan)稱為(wei)掃(sao)描(miao)周期。在整個(ge)運(yun)行(xing)期間(jian),可編(bian)程(cheng)邏輯控制(zhi)器(qi)的中央處(chu)理器(qi)以一定的掃(sao)描(miao)速度重復(fu)執行(xing)上述三(san)個(ge)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大都采用單片微型計(ji)算機(ji),因(yin)而集成度高,再加上相應(ying)的保護(hu)電路及自診(zhen)斷功(gong)能,提高了(le)系(xi)統(tong)的可靠性。
2、編程容易。PLC的編程(cheng)多采(cai)用繼電器(qi)控制梯形圖及命令語句,其數量比微(wei)型機指令要(yao)少得多,除(chu)中、高檔PLC外,一般的小型PLC只(zhi)有(you)16條左右。由于(yu)梯形圖形象(xiang)而簡單(dan),因此容易掌握、使用方便,甚(shen)至不(bu)需要(yao)計算(suan)機專(zhuan)業知識,就可進行編程(cheng)。
3、組態靈活。由于PLC采用積木式(shi)結構,用戶只需要簡單(dan)地組合(he),便可靈活地改(gai)變控制系統(tong)的功能和規模,因此,可適用于任何控制系統(tong)。
4、輸入/輸出功能模塊齊全。PLC的最(zui)大優點之(zhi)一,是(shi)針對(dui)不同(tong)的現場信號(如直流(liu)或(huo)交流(liu)、開(kai)關量、數(shu)字量或(huo)模(mo)擬量、電(dian)(dian)壓或(huo)電(dian)(dian)流(liu)等),均有(you)相應的模(mo)板可與(yu)工業現場的器件(如按鈕、開(kai)關、傳感電(dian)(dian)流(liu)變送(song)器、電(dian)(dian)機啟動器或(huo)控制閥(fa)等)直接(jie)連接(jie),并通過總線與(yu)CPU主板連接(jie)。
5、安裝方便。與計算機系統相比,PLC的安裝既不(bu)需(xu)要專用機房,也不(bu)需(xu)要嚴格的屏蔽(bi)措(cuo)施。使用時只需(xu)把檢(jian)測器(qi)件與執行機構和PLC的I/O接(jie)口端子正確(que)連接(jie),便可正常工作(zuo)。
6、運行速度快。由于PLC的(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)制是(shi)由程序控(kong)制執行的(de)(de)(de)(de)(de),因而不論其可靠性還是(shi)運(yun)行速度(du),都是(shi)繼(ji)電(dian)器邏輯(ji)控(kong)制無法相比的(de)(de)(de)(de)(de)。近(jin)年來(lai),微(wei)處理器的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong),特別是(shi)隨(sui)著單片機(ji)大量采用(yong),大大增(zeng)強了(le)PLC的(de)(de)(de)(de)(de)能力,并且(qie)使PLC與微(wei)型機(ji)控(kong)制系統之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)差別越來(lai)越小(xiao),特別是(shi)高(gao)檔(dang)PLC更是(shi)如此(ci)。