一、可編程邏輯控制器的基本結構組成有哪些
可編程邏(luo)輯控制(zhi)器(qi)(qi)(可編程plc控制(zhi)器(qi)(qi))在本質上(shang)算是一種專(zhuan)用于工(gong)業(ye)控制(zhi)的計(ji)算機。它(ta)的硬(ying)件結構與微(wei)型(xing)計(ji)算機基本相(xiang)同。其(qi)基本結構如下:
1、電源
可編(bian)程控制(zhi)器的電源在整個系(xi)統(tong)中起著非(fei)常(chang)重(zhong)要的作(zuo)用。如果沒(mei)有(you)良好(hao)可靠的供電系(xi)統(tong),就(jiu)無法正常(chang)工作(zuo)。因此,可編(bian)程邏輯控制(zhi)器的制(zhi)造商非(fei)常(chang)重(zhong)視電源的設計和制(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(ke)編(bian)程(cheng)邏(luo)(luo)輯(ji)控制器(qi)投入(ru)運行時,它(ta)首先通過(guo)掃描接收(shou)現場各輸(shu)入(ru)設備的(de)狀態和(he)數據(ju),并分別存(cun)儲在(zai)輸(shu)入(ru)輸(shu)出(chu)(chu)映(ying)射(she)區(qu)。然(ran)后,它(ta)從用(yong)戶(hu)程(cheng)序存(cun)儲器(qi)中逐(zhu)個(ge)讀取用(yong)戶(hu)程(cheng)序,并在(zai)解(jie)釋命令后,將(jiang)邏(luo)(luo)輯(ji)或算(suan)術(shu)運算(suan)的(de)結果發送(song)到輸(shu)入(ru)/輸(shu)出(chu)(chu)映(ying)射(she)區(qu)或數據(ju)寄存(cun)器(qi)。所有(you)用(yong)戶(hu)程(cheng)序執行完畢(bi)后,最后將(jiang)I/O映(ying)射(she)區(qu)的(de)輸(shu)出(chu)(chu)狀態或輸(shu)出(chu)(chu)寄存(cun)器(qi)中的(de)數據(ju)傳送(song)到相(xiang)應的(de)輸(shu)出(chu)(chu)設備,重復操作,直到操作停止。
為了(le)進一步提高可(ke)(ke)編(bian)程邏(luo)輯控制(zhi)器(qi)的可(ke)(ke)靠性,近年來,大規模可(ke)(ke)編(bian)程邏(luo)輯控制(zhi)器(qi)也采用了(le)雙CPU組成(cheng)冗余(yu)系統,或者采用了(le)三CPU的表決系統。這(zhe)樣(yang),即使一個CPU出現故障,整個系統仍然(ran)可(ke)(ke)以正常(chang)運(yun)行。
3、記憶
用于(yu)存(cun)儲(chu)系(xi)統軟件(jian)的(de)存(cun)儲(chu)器稱(cheng)為系(xi)統程(cheng)序存(cun)儲(chu)器;用于(yu)存(cun)儲(chu)應用軟件(jian)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(shu)入接口(kou)電路(lu)由光耦合電路(lu)和微機輸(shu)入接口(kou)電路(lu)組成(cheng),作為可編程邏輯控制(zhi)器與現場(chang)控制(zhi)之間(jian)接口(kou)的輸(shu)入通(tong)道。
(2)現場輸(shu)出接口(kou)電(dian)路(lu)由輸(shu)出數據寄存器(qi)、選通(tong)(tong)電(dian)路(lu)和(he)中(zhong)斷請(qing)求電(dian)路(lu)集成,可編程邏輯控(kong)制(zhi)器(qi)通(tong)(tong)過(guo)現場輸(shu)出接口(kou)電(dian)路(lu)向現場執行部件(jian)輸(shu)出相應的控(kong)制(zhi)信號。
5、功能模塊
比(bi)如計數、定位等功能(neng)模塊。
6、通信模塊
工(gong)作(zuo)原理(li):可編(bian)程邏(luo)輯控(kong)制(zhi)器(qi)投(tou)入運(yun)行時,其工(gong)作(zuo)過(guo)程一般分為三個(ge)(ge)階(jie)段(duan),即輸(shu)入采(cai)樣(yang)、用戶(hu)程序執行和(he)輸(shu)出刷新。完成(cheng)以上三個(ge)(ge)階(jie)段(duan)稱為掃描周期(qi)。在整個(ge)(ge)運(yun)行期(qi)間,可編(bian)程邏(luo)輯控(kong)制(zhi)器(qi)的(de)中央處理(li)器(qi)以一定的(de)掃描速度重復執行上述三個(ge)(ge)階(jie)段(duan)。
二、可編程邏輯控制器的功能特點介紹
1、可靠性高。由(you)于PLC大都采用單片(pian)微型計算機(ji),因而(er)集成(cheng)度(du)高,再(zai)加(jia)上相應的保護電路及自(zi)診斷功能,提高了系統(tong)的可靠性。
2、編程容易。PLC的(de)編程多采用(yong)繼電器控制梯形(xing)圖及命令(ling)語句,其(qi)數量比微(wei)型(xing)機指(zhi)令(ling)要少得多,除中、高檔PLC外,一般的(de)小型(xing)PLC只(zhi)有16條左右。由于(yu)梯形(xing)圖形(xing)象而簡單,因此(ci)容易(yi)掌(zhang)握、使用(yong)方便,甚至(zhi)不需要計算機專業知識,就可進行編程。
3、組態靈活。由于PLC采用(yong)積木式結構,用(yong)戶只需要簡單地(di)組合,便可靈活地(di)改(gai)變控(kong)制(zhi)系統的功能(neng)和規(gui)模,因此,可適(shi)用(yong)于任何控(kong)制(zhi)系統。
4、輸入/輸出功能模塊齊全。PLC的最大優點(dian)之一,是針對不同(tong)的現(xian)場信號(如直(zhi)流(liu)或(huo)交流(liu)、開關量(liang)、數字量(liang)或(huo)模擬量(liang)、電(dian)壓或(huo)電(dian)流(liu)等(deng)),均有相應的模板可與工業現(xian)場的器(qi)件(如按(an)鈕、開關、傳感電(dian)流(liu)變送(song)器(qi)、電(dian)機啟動器(qi)或(huo)控制(zhi)閥等(deng))直(zhi)接(jie)連接(jie),并通過總(zong)線與CPU主(zhu)板連接(jie)。
5、安裝方便。與(yu)計算機系統相比,PLC的(de)安裝(zhuang)既不需要(yao)專用機房,也不需要(yao)嚴(yan)格(ge)的(de)屏蔽措施。使(shi)用時只需把(ba)檢(jian)測器件與(yu)執行機構和PLC的(de)I/O接(jie)口(kou)端(duan)子正確連接(jie),便可正常工作(zuo)。
6、運行速度快。由于PLC的(de)(de)控制是(shi)(shi)由程序控制執(zhi)行(xing)的(de)(de),因而不論其可靠性還是(shi)(shi)運行(xing)速(su)度,都是(shi)(shi)繼電器邏輯控制無法(fa)相比(bi)的(de)(de)。近(jin)年(nian)來,微處理器的(de)(de)使(shi)用,特別是(shi)(shi)隨(sui)著單片機大量采用,大大增強了PLC的(de)(de)能(neng)力,并(bing)且使(shi)PLC與微型機控制系統之間的(de)(de)差別越(yue)來越(yue)小,特別是(shi)(shi)高檔PLC更是(shi)(shi)如此(ci)。