我司做自動化行業(yè)已經(jīng)10年,,在德國、美國,、上海,、廣東都有自己的公司,專業(yè)從事進口貿(mào)易行業(yè),。 美國AB羅克韋爾可編程邏輯控制器是種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字 它采用一種可編程的存儲器,,在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制,、定時,、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令,通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設(shè)備或生產(chǎn)過程,。 可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,,PLC),一種具有微處理器的用于自動化控制的數(shù)字運算控制器,,可以將控制指令隨時載入內(nèi)存進行儲存與執(zhí)行,。可編程控制器由CPU,、指令及數(shù)據(jù)內(nèi)存,、輸入/輸出接口、電源,、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換等功能單元組成,。早期的AB可編程邏輯控制器只有邏輯控制的功能,,所以被命名為AB可編程邏輯控制器,后來隨著不斷地發(fā)展,,這些當初功能簡單的計算機模塊已經(jīng)有了包括邏輯控制,、時序控制,、模擬控制、多機通信等各類功能,,名稱也改為可編程控制器(Programmable Controller),但是由于它的簡寫PC與個人電腦(Personal Computer)的簡寫相沖突,,加上習慣的原因,人們還是經(jīng)常使用AB可編程邏輯控制器這一稱呼,,并仍使用PLC這一縮寫,。 工業(yè)上使用的AB可編程邏輯控制器已經(jīng)相當或接近于一臺緊湊型電腦的主機,其在擴展性和可靠性方面的優(yōu)勢使其被廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)控制領(lǐng)域,。不管是在計算機直接控制系統(tǒng)還是集中分散式控制系統(tǒng)DCS,,或者現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS中,,總是有各類PLC控制器的大量使用,。PLC的生產(chǎn)廠商很多,,如西門子,、施耐德、三菱,、臺達等,,幾乎涉及工業(yè)自動化領(lǐng)域的廠商都會有其PLC產(chǎn)品提供。 可編程邏輯控制器實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機,,其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同,,基本組成如圖1所示,基本構(gòu)成詳細描述如下 電源 電源用于將交流電轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部所需的直流電,,大部分PLC采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電。 中央處理單元 中央處理器(CPU)是PLC的控制中樞,,也是PLC的核心部件,其性能決定了PLC的性能,。 中央處理器由控制器,、運算器和寄存器組成,,這些電路都集中在一塊芯片上,,通過地址總線,、控制總線與存儲器的輸入/輸出接口電路相連。中央處理器的作用是處理和運行用戶程序,,進行邏輯和數(shù)學(xué)運算,,控制整個系統(tǒng)使之協(xié)調(diào)。 存儲器 存儲器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路,,它的作用是存放系統(tǒng)程序,、用戶程序、邏輯變量和其他一些信息,。其中系統(tǒng)程序是控制PLC實現(xiàn)各種功能的程序,,由PLC生產(chǎn)廠家編寫,并固化到只讀存儲器(ROM)中,,用戶不能訪問,。 輸入單元 輸入單元是PLC與被控設(shè)備相連的輸入接口,是信號進入PLC的橋梁,,它的作用是接收主令元件,、檢測元件傳來的信號。輸入的類型有直流輸入,、交流輸入,、交直流輸入。 輸出單元 輸出單元也是PLC與被控設(shè)備之間的連接部件,,它的作用是把PLC的輸出信號傳送給被控設(shè)備,即將中央處理器送出的弱電信號轉(zhuǎn)換成電平信號,,驅(qū)動被控設(shè)備的執(zhí)行元件,。輸出的類型有繼電器輸出,、晶體管輸出,、晶閘門輸出,。 除上述幾部分外,根據(jù)機型的不同還有多種外部設(shè)備,,其作用是幫助編程、實現(xiàn)監(jiān)控以及網(wǎng)絡(luò)通信,。常用的外部設(shè)備有編程器、打印機,、盒式磁帶錄音機,、計算機等,。 當AB可編程邏輯控制器投入運行后,其工作過程一般分為三個階段,,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段,。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間,,AB可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。 輸入采樣 在輸入采樣階段,,AB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)也不會改變。因此,,如果輸入是脈沖信號,,則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期,,才能保證在任何情況下,,該輸入均能被讀入。 用戶程序執(zhí)行 在用戶程序執(zhí)行階段,,AB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,,又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路,,并按先左后右,、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算,然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果,,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(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)行過程中,,只有輸入點在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化,,而其他輸出點和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(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)果會對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)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點,。即使用I/O指令的話,輸入過程映像寄存器的值不會被更新,,程序直接從I/O模塊取值,,輸出過程映像寄存器會被立即更新,,這跟立即輸入有些區(qū)別,。 輸出刷新 當掃描用戶程序結(jié)束后,,AB可編程邏輯控制器就進入輸出刷新階段。在此期間,,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(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)動相應(yīng)的外設(shè),。這時,才是AB可編程邏輯控制器的真正輸出,。 小結(jié) 根據(jù)上述過程的描述,可以對PLC工作過程的特點小結(jié)如下: ①PLC采用集中采樣,、集中輸出的工作方式,這種方式減少了外界干擾的影響,。 ②PLC的工作過程是循環(huán)掃描的過程,,循環(huán)掃描時間的長短取決于指令執(zhí)行速度,、用戶程序的長度等因素。 ③輸出對輸入的影響有滯后現(xiàn)象,。PLC采用集中采樣、集中輸出的工作方式,,當采樣階段結(jié)束后,,輸入狀態(tài)的變化將要等到下一個采樣周期才能被接收,,因此這個滯后時間的長短又主要取決于循環(huán)周期的長短。此外,,影響滯后時間的因素還有輸入濾波時間、輸出電路的滯后時間等,。 ④輸出映像寄存器的內(nèi)容取決于用戶程序掃描執(zhí)行的結(jié)果,。 ⑤輸出鎖存器的內(nèi)容由上一次輸出刷新期間輸出映像寄存器中的數(shù)據(jù)決定。 ⑥PLC當前實際的輸出狀態(tài)由輸出鎖存器的內(nèi)容決定,。
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