PLC工作原理

發布時間:2020-03-13

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PLC是采用“順序掃描,不斷循環”的方式進行工作的。即在PLC運行時,CPU根據用戶按設定要求編制好并存于用戶存儲器中的程序,按指令步序號(或地址號)作周期性循環掃描,如無跳轉指令,則從首條指令開始逐條順序執行用戶程序,直至程序結束。然后重新返回首條指令,開始下一輪新的掃描。

PLC工作原理
PLC是采用“順序掃描,不斷循環”的方式進行工作的。即在PLC運行時,CPU根據用戶按設定要求編制好并存于用戶存儲器中的程序,按指令步序號(或地址號)作周期性循環掃描,如無跳轉指令,則從首條指令開始逐條順序執行用戶程序,直至程序結束。然后重新返回首條指令,開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中,還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態的刷新等工作。
PLC的一個掃描周期必經輸入采樣、程序執行和輸出刷新三個階段。
PLC在輸入采樣階段:首先以掃描方式按順序將所有暫存在輸入鎖存器中的輸入端子的通斷狀態或輸入數據讀入,并將其寫入各對應的輸入狀態寄存器中,即刷新輸入。隨即關閉輸入端口,進入程序執行階段。
PLC在程序執行階段:按用戶程序指令存放的先后順序掃描執行每條指令,經相應的運算和處理后,其結果再寫入輸出狀態寄存器中,輸出狀態寄存器中所有的內容隨著程序的執行而改變。
輸出刷新階段:當所有指令執行完畢,輸出狀態寄存器的通斷狀態在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中,并通過一定的方式(繼電器、晶體管或晶閘管)輸出,驅動相應輸出設備工作。
PLC的基本類型
可編程操控器類型很多,可從不同的角度進行分類:
1按操控規模分
操控規模主要指操控開關量的入、出點數及操控模擬量的模入、模出,或兩者兼而有之(閉路系統)的路數。但主要以開關量計。模擬量的路數可折算成開關量的點,大致一路相當于8~16點。
依這個點數,PLC大致可分為微型機、小型機、中型機及大型機、超大型機。
微型機操控點只幾十點
以上這種劃分是不嚴格的,只是大致的,目的是便于系統的配置及使用。
一般講,根據實際的I/O點數,凡落在上述不同范圍者,選用相應的機型,性能價格比必然要高;相反,肯定要差些。
自然,也有特殊情況。如操控點數不是非常之多,不是非用大型機不可,但因大型機的特殊操控單元多,可進行熱備配置,因而采用了大型機。
2按結構劃分
PLC可分為箱體式及模塊式兩大類。微型機、小型機多為箱體式的,但從發展趨勢看,小型機也逐漸發展成模塊式的了。如OMRON公司,原來小型機都是箱體式,現在的CQM1則為模塊式的。
箱體的PLC把電源、CPU、內存、I/O系統都集成在一個小箱體內。一個主機箱體就是一臺整的PLC,就可用以實現操控。操控點數不符需要,可再接擴展箱體,由主箱體及若干擴展箱體組成較大的系統,以實現對較多點數的操控。
模塊式的PLC是按功能分成若干模塊,如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。大型機的模塊功能更單一一些,因而模塊的種類也相對多些。這也可說是趨勢。目前一些中型機,其模塊的功能也趨于單一,種類也在增鄉。如同樣OMRON公司C20系列PLC,H機的CPU單元就含有電源,而Ha機則把電源分出,有單獨的電源模塊。
模塊功能更單一、品種更多,可便于系統配置,使PLC更能物盡其用,達到更高的使用效益。
由模塊聯結成系統有三種方法:
①無底板,靠模塊間接口直接相聯,然后再固定到相應導軌上。德維森公司的V80系列PLC就是這種結構,比較緊湊。
②有底板,所有模塊都固定在底板上。
③用機架代替底板,所有模塊都固定在機架上。這種結構比底板式的復雜,但更牢靠。一些特大型的PLC用的多為這種結構。

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