可编程逻辑操控器是什么
可编程逻辑操控器是种专门为在工业环境下运用而规划的数字运算操作电子体系。它选用一种可编程的存储器,在其内部存储履行逻辑运算、次序操控、守时、计数和算术运算等操作的指令,经过数字式或模仿式的输入输出来操控各种类型的机械设备或出产进程。
可编程逻辑操控器(Programmable Logic Controller,PLC),一种具有微处理器的用于自动化操控的数字运算操控器,能够将操控指令随时载人内存进行贮存与履行。可编程操控器由CPU、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模仿转化等功用单元组成。前期的可编程逻辑操控器只要逻辑操控的功用,所以被命名为可编程逻辑操控器,后来跟着不断地开展,这些最初功用简略的计算机模块现已有了包含逻辑操控、时序操控、模仿操控、多机通讯等各类功用,称号也改为可编程操控器(Programmable Controller),可是因为它的简写PC与个人电脑(Personal Computer)的简写相冲突,加上习气的原因,人们仍是常常运用可编程逻辑操控器这一称号,并仍运用PLC这一缩写。
现在工业上运用的可编程逻辑操控器现已适当或接近于一台紧凑型电脑的主机,其在扩展性和可靠性方面的优势使其被广泛运用于现在的各类工业操控范畴。不管是在计算机直接操控体系仍是会集涣散式操控体系DCS,或许现场总线操控体系FCS中,总是有各类PLC操控器的许多运用。PLC的出产厂商许多,如西门子、施耐德、三菱、台达等,简直触及工业自动化范畴的厂商都会有其PLC产品供给。
可编程逻辑操控器根本结构
可编程逻辑操控器本质是一种专用于工业操控的计算机,其硬件结构根本上与微型计算机相同,根本组成如下图所示,根本构成详细描述如下:
电源
电源用于将沟通电转化成PLC内部所需的直流电j现在大部分PLC选用开关式稳压电源供电。
中央处理单元
中央处理器(CPU)是PLC的操控中枢,也是PLC的核心部件,其功用决议了PLC的功用。
中央处理器由操控器、运算器和寄存器组成,这些电路都会集在一块芯片上,经过地址总线、操控总线与存储器的输入/输出接口电路相连。中央处理器的作用是处理和运转用户程序,进行逻辑和数学运算,操控整个体系使之和谐。
存储器
存储器是具有回忆功用的半导体电路,它的作用是寄存体系程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。其间体系程序是操控PLC完结各种功用的程序,由PLC出产厂家编写,并固化到只读存储器(ROM)中,用户不能拜访。
输入单元
输入单元是PLC与被控设备相连的输入接口,是信号进入PLC的桥梁,它的作用是接纳主令元件、检测元件传来的信号。输入的类型有直流输入、沟通输入、交直流输入。
输出单元
输出单元也是PLC与被控设备之间的衔接部件,它的作用是把PLC的输出信号传送给被控设备,行将中央处理器送出的弱电信号转化成电平信号,驱动被控设备的履行元件。输出的类型有继电器输出、晶体管输出、晶闸口输出。
PLC除上述几部格外,依据机型的不同还有多种外部设备,其作用是协助编程、完结监控以及网络通讯。常用的外部设备有编程器、打印机、盒式磁带录音机、计算机等。
可编程逻辑操控器作业原理
当可编程逻辑操控器投入运转后,其作业进程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序履行和输出改写三个阶段。完结上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运转期间,可编程逻辑操控器的CPU以必定的扫描速度重复履行上述三个阶段。
输入采样
在输入采样阶段,可编程逻辑操控器以扫描方法顺次地读入一切输入状况和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样完毕后,转入用户程序履行和输出改写阶段。在这两个阶段中,即便输入状况和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状况和数据也不会改动。因而,假如输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度有必要大于一个扫描周期,才干确保在任何情况下,该输入均能被读入。
用户程序履行
在用户程序履行阶段,可编程逻辑操控器总是按由上而下的次序顺次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左面的由各触点构成的操控线路,并按先左后右、先上后下的次序对由触点构成的操控线路进行逻辑运算,然后依据逻辑运算的成果,改写该逻辑线圈在体系RAM存储区中对应位的状况;或许改写该输出线圈在I/O映象区中对应位的状况;或许确认是否要履行该梯形图所规则的特别功用指令。
即,在用户程序履行进程中,只要输入点在I/O映象区内的状况和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或体系RAM存储区内的状况和数据都有或许发生变化,并且排在上面的梯形图,其程序履行成果会对排在下面的但凡用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被改写的逻辑线圈的状况或数据只能到下一个扫描周期才干对排在其上面的程序起作用。
在程序履行的进程中假如运用当即I/O指令则能够直接存取I/O点。即运用I/O指令的话,输入进程印象寄存器的值不会被更新,程序直接从I/O模块取值,输出进程印象寄存器会被当即更新,这跟当即输入有些差异。
输出改写
当扫描用户程序完毕后,可编程逻辑操控器就进入输出改写阶段。在此期间,CPU依照I/O映象区内对应的状况和数据改写一切的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是可编程逻辑操控器的真实输出。