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plc是什么?plc工作原理

時(shí)間:2024-01-22 15:03:20來(lái)源:21ic電子網(wǎng)

導(dǎo)語(yǔ):?PLC的英文縮寫(xiě)是Programmable Logic Controller 可編程邏輯控制器,從字面上理解是邏輯控制器,就是將以前通過(guò)繼電器電路實(shí)現(xiàn)的設(shè)備功能通過(guò)人為編寫(xiě)完成設(shè)備的程序并下載到PLC中,由PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的功能要求。

       一、什么是PLC

  PLC的英文縮寫(xiě)是Programmable Logic Controller 可編程邏輯控制器,從字面上理解是邏輯控制器,就是將以前通過(guò)繼電器電路實(shí)現(xiàn)的設(shè)備功能通過(guò)人為編寫(xiě)完成設(shè)備的程序并下載到PLC中,由PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的功能要求。PLC是基礎(chǔ)自動(dòng)化的基礎(chǔ)。

  PLC的故障率很低,且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí),可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息方便地查明故障的原因,用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。

  PLC控制系統(tǒng)的配線比繼電器控制系統(tǒng)的少得多,故可以省下大量的配線和附件,減少很多安裝接線工時(shí),加上開(kāi)關(guān)柜體積的縮小,可以節(jié)省大量的費(fèi)用。

  plc 具有以下鮮明的特點(diǎn)。

  (1) 系統(tǒng)構(gòu)成靈活,擴(kuò)展容易,以開(kāi)關(guān)量控制為其特長(zhǎng);也能進(jìn)行連續(xù)過(guò)程的PID回 路控制;并能與上位機(jī)構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng),如 DDC 和 DCS 等,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的綜合自動(dòng)化。

  (2) 使用方便,編程簡(jiǎn)單,采用簡(jiǎn)明的梯形圖、邏輯圖或語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言,而無(wú)需計(jì)算機(jī)知識(shí),因此系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期短,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試容易。另外,可在線修改程序,改變控制方案而不拆動(dòng)硬件。

  (3) 能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境,抗干擾能力強(qiáng),可靠性強(qiáng),遠(yuǎn)高于其他各種機(jī)型。

  二、PLC工作原理

  當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行后,其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間,可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。

  1、輸入采樣

  在輸入采樣階段,可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后,轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此,如果輸入是脈沖信號(hào),則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。

  2、用戶程序執(zhí)行

  在用戶程序執(zhí)行階段,可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí),又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算,然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。

  即,在用戶程序執(zhí)行過(guò)程中,只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化,而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。

  在程序執(zhí)行的過(guò)程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話,輸入過(guò)程映像寄存器的值不會(huì)被更新,程序直接從I/O模塊取值,輸出過(guò)程映像寄存器會(huì)被立即更新,這跟立即輸入有些區(qū)別。

  3、輸出刷新

  當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后,可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí),才是可編程邏輯控制器的真正輸出。


標(biāo)簽: PLC

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