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PLC的工作原理說明
PLC的工作原理
當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,，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。
一,、輸入采樣階段
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)中的相應的單元內(nèi),。輸入采樣結束后,，轉入用戶程序執(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,。
可編程邏輯控制器
可編程邏輯控制器
二、用戶程序執(zhí)行階段
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，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路,，并按先左后右,、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結果,，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài),；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(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,，輸入過程影像寄存器的值不會被更新，程序直接從I/O模塊取值,，輸出過程影像寄存器會被立即更新,，這跟立即輸入有些區(qū)別。
三,、輸出刷新階段
當掃描用戶程序結束后,，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)輸出電路驅動相應的外設。這時,，才是可編程邏輯控制器的真正輸出,。
3功能特點
編輯
可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點。
1.使用方便,，編程簡單
采用簡明的梯形圖,、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計算機知識,，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短,，現(xiàn)場調(diào)試容易。另外,，可在線修改程序,，改變控制方案而不拆動硬件。
2.功能強,，性能價格比高
一臺小型PLC內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件,，有很強的功能，可以實現(xiàn)非常復雜的控制功能,。它與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比,，具有很高的性能價格比,。PLC可以通過通信聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)分散控制,，集中管理,。
3.硬件配套齊全，用戶使用方便,，適應性強
PLC產(chǎn)品已經(jīng)標準化,、系列化、模塊化,，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用,，用戶能靈活方便地進行系統(tǒng)配置，組成不同功能,、不同規(guī)模的系統(tǒng),。PLC的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線,。PLC有較強的帶負載能力，可以直接驅動一般的電磁閥和小型交流接觸器,。
硬件配置確定后,，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應工藝條件的變化,。
4.可靠性高,，抗*力強
傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器、時間繼電器,，由于觸點接觸不良,，容易出現(xiàn)故障。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器,，僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬件元件,，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10-1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少,。
PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施,，具有很強的抗*力，平均*時間達到數(shù)萬小時以上,，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場,，PLC已被廣大用戶*為z可靠的工業(yè)控制設備之一。
5.系統(tǒng)的設計,、安裝,、調(diào)試工作量少
PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器,、計數(shù)器等器件,，使控制柜的設計、安裝、接線工作量大大減少,。
PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設計法來設計,。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握,。對于復雜的控制系統(tǒng),，設計梯形圖的時間比設計相同功能的繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。
PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試,，輸入信號用小開關來模擬,，通過PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后,，在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決,，系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。
6.維修工作量小,，維修方便
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)行機構發(fā)生故障時,，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因,，用更換模塊的方法可以迅速地排除故