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PLC的基本工作原理
可編程控制器,英文稱ProgrammableLogicController,簡稱PLC。PLC是基于電子計算機,且適用于工業(yè)現(xiàn)場工作的電控制器。它源于繼電控制裝置,但它不像繼電裝置那樣,通過電路的物理過程實現(xiàn)控制,而主要靠運行存儲于PLC內(nèi)存中的程序,進行入出信息變換實現(xiàn)控制。
PLC基于電子計算機,但并不等同于普通計算機。普遍計算機進行入出信息變換,多只考慮信息本身,信息的入出,只要人機界面好就可以了。而PLC則還要考慮信息入出的可靠性、實時性,以及信息的使用等問題。特別要考慮怎么適應于工業(yè)環(huán)境,如便于安裝,抗干擾等問題。
1.1實現(xiàn)控制要點
輸入輸出信息變換、可靠物理實現(xiàn),可以說是PLC實現(xiàn)控制的兩個基本要點。
輸入輸出信息變換靠運行存儲于PLC內(nèi)存中的程序實現(xiàn)。PLC程序既有生產(chǎn)廠家的系統(tǒng)程序(不可改),又有用戶自行開發(fā)的應用(用戶)程序。系統(tǒng)程序提供運行平臺,同時,還為PLC程序可靠運行及信號與信息轉換進行必要的公共處理。用戶程序由用戶按控制要求設計。什么樣的控制要求,就應有什么樣的用戶程序。
可靠物理實現(xiàn)主要靠輸人(INPUT)及輸出(OUTPUT)電路。PLC的I/O電路,都是專門設計的。輸入電路要對輸入信號進行濾波,以去掉高頻干擾。而且與內(nèi)部計算機電路在電上是隔離的,靠光耦元件建立聯(lián)系。輸出電路內(nèi)外也是電隔離的,靠光耦元件或輸出繼電器建立聯(lián)系。輸出電路還要進行功率放大,以足以帶動一般的工業(yè)控制元器件,如電磁閥、接觸器等等。
I/O電路是很多的,每一輸入點或輸出點都要有一個I或O電路。PLC有多I/O用點,一般也就有多少個I/O用電路。但由于它們都是由高度集成化的電路組成的,所以,所占體積并不大。
輸入電路時刻監(jiān)視著輸入狀況,并將其暫存于輸入暫存器中。每一輸入點都有一個對應的存儲其信息的暫存器。
輸出電路要把輸出鎖存器的信息傳送給輸出點。輸出鎖存器與輸出點也是一一對應的
這里的輸入暫存器及輸出鎖存器實際就是PLC處理器I/O口的寄存器。它們與計算機內(nèi)存交換信息通過計算機總線,并主要由運行系統(tǒng)程序實現(xiàn)。把輸人暫存器的信息讀到PLC的內(nèi)存中,稱輸入刷新。PLC內(nèi)存有專門開辟的存放輸入信息的映射區(qū)。這個區(qū)的每一對應位(bit)稱之為輸入繼電器,或稱軟接點。這些位置成1,表示接點通,置成0為接點斷。由于它的狀態(tài)是由輸入刷新得到的,所以,它反映的就是輸入狀態(tài)。
輸出鎖存器與PLC內(nèi)存中的輸出映射區(qū)也是對應的。一個輸出鎖存器也有一個內(nèi)存位(bit)與其對應,這個位稱為輸出繼電器,或稱輸出線圈??窟\行系統(tǒng)程序,輸出繼電器的狀態(tài)映射到輸出鎖存器。這個映射也稱輸出刷新。輸出刷新主要也是靠運行系統(tǒng)程序實現(xiàn)的。這樣,用戶所要編的程序只是,內(nèi)存中輸入映射區(qū)到輸出映射區(qū)的變換,特別是怎么按輸入的時序變換成輸出的時序。這是一個數(shù)據(jù)及邏輯處理問題。由于PLC有強大的指令系統(tǒng),編寫出滿足這個要求的程序是完全可能的,而且也是較為容易的。
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