可编程控制器概况
可编程控制器(PROGRAMMABLE CONTROLLER,简称PC).与个人计算机的PC相区别,用PLC表示.
PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术,计算机技术,自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置,目的是用来取代继电器,执行逻辑,记时,计数等顺序控制功能,建立柔性的程控系统.国际电工委员会(IEC)颁布了对PLC的规定:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计.它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的,模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程.可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计.
PLC具有通用性强,使用方便,适应面广,可靠性高,抗干扰能力强,编程简单等特点.可以预料:在工业控制领域中,PLC控制技术的应用必将形成世界潮流
PLC程序既有生产厂家的系统程序,又有用户自己开发的应用程序,系统程序提供运行平台,同时,还为PLC程序可靠运行及信息与信息转换进行必要的公共处理.用户程序由用户按控制要求设计.
第二章PLC的结构及基本配置
一般讲,PLC分为箱体式和模块式两种.但它们的组成是相同的,对箱体式PLC,有一块CPU板,I/O板,显示面板,内存块,电源等,当然按CPU性能分成若干型号,并按I/O点数又有若干规格.对模块式PLC,有CPU模块,I/O模块,内存,电源模块,底板或机架.无任哪种结构类型的PLC,都属于总线式开放型结构,其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合.PLC的基本结构框图如下:
接受 驱动
现场信号 受控元件
一,CPU的构成
PLC中的CPU是PLC的核心,起神经中枢的作用,每台PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等.进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制电路,
与通用计算机一样,主要由运算器,控制器,寄存器及实现它们之间联系的数据,控制及状态总线构成,还有外围芯片,总线接口及有关电路.它确定了进行控制的规模,工作速度,内存容量等.内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元.
CPU的控制器控制CPU工作,由它读取指令,解释指令及执行指令.但工作节奏由震荡信号控制.
CPU的运算器用于进行数字或逻辑运算,在控制器指挥下工作.
CPU的寄存器参与运算,并存储运算的中间结果,它也是在控制器指挥下工作.
CPU虽然划分为以上几个部分,但PLC中的CPU芯片实际上就是微处理器,由于电路的高度集成,对CPU内部的详细分析已无必要,我们只要弄清它在PLC中的功能与性能,能正确地使用它就够了.
CPU模块的外部表现就是它的工作状态的种种显示,种种接口及设定或控制开关.一般讲,CPU模块总要有相应的状态指示灯,如电源显示,运行显示,故障显示等.箱体式PLC的主箱体也有这些显示.它的总线接口,用于接I/O模板或底板,有内存接口,用于安装内存,有外设口,用于接外部设备,有的还有通讯口,用于进行通讯.CPU模块上还有许多设定开关,用以对PLC作设定,如设定起始工作方式,内存区等.
二,I/O模块:
PLC的对外功能,主要是通过各种I/O接口模块与外界联系的,按I/O点数确定模块规格及数量,I/O模块可多可少,但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或机架槽数限制.I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态.
三,电源模块:
有些PLC中的电源,是与CPU模块合二为一的,有些是分开的,其主要用途是为PLC各模块的集成电路提供工作电源.同时,有的还为输入电路提供24V的工作电源.电源以其输入类型有:交流电源,加的为交流220VAC或110VAC,直流电源,加的为直流电压,常用的为24V.
四,底板或机架:
大多数模块式PLC使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的联系,使CPU能访问底板上的所有模块,机械上,实现各模块间的连接,使各模块构成一个整体.
五,PLC 的外部设备
外部设备是PLC系统不可分割的一部分,它有四大类

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