一、 PLC的一般組成

      PLC在運行過程中,一般由CPU、存儲器和輸入/輸出系統三個部分即可完成預定的各種控制任務 ,因此將這三個部分成為 PLC的基本組成部分。其他部件包括編程器、外存儲器、模擬 I /O 盤、通信接口、擴展接口等 ,主要用于系統的編程組態、程序存儲、通信聯網、系統擴展和系統的測試與維護等,是PLC的輔助組成部分。

二、PLC的工作原理

      PLC的工作的基本原理是建立在計算機工作原理的基礎上的。從廣義上講, PLC的實質也是一種計算機控制系統,只不過它具有比計算機更強的與工業過程相連的接口,具有更適用于控制要求的編程語言。采用順序逐條地掃描用戶程序的運行方式,即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開,該線圈的所有觸點不會立即動作,必須等掃描到該觸點時才會動作。

工作過程如下:

( 1 )輸入處理。程序執行前,可編程控制器的全輸入端子的通/斷狀態讀入輸入映像寄存器中。在程序執行中,及時輸入狀態變化,輸入映像寄存器的內容也不變,直到下一個掃描周期的輸入處理階段才讀入這個變化。

( 2 )程序處理。對應用戶程序存儲器所存的指令,從輸入映像寄存器和其它軟元件的映像寄存器的將有關軟元件的通/斷狀態讀出,從0步開始順序運算 ,每次結果都寫入到有關的映像寄存器中。因此,各軟元件的映像寄存器中的內容隨著程序的執行并不斷變化。( 3 )輸出處理。全部指令執行完畢,將輸出映像寄存器的通/斷狀態向輸出鎖存器傳送,成為可編程控制器的實際輸出。

三、PLC的特點

      PLC之所以得到快速發展以及越來越多地應用到制造過程中的智能監視和控制系統中,是因為它具有如下多個方面的特點 :

( 1 )高可靠性。可編程控制器是一種可靠性極高的工業控制設備。在硬件方面 ,所有輸入輸出電路一律采用光電隔離,做到電浮空,無論對于抗干擾還是對于方便接地都大有好處;各I/O 端子除了采用常規模擬量濾波之外,還加上了數字濾波;內部采用電磁屏蔽,防止輻射干擾;采用先進的電源電路 ,防止由電源回路傳入的干擾。軟件方面,設置了警戒時鐘WDT,可編程控制器運行時對WDT定時刷新,如果出現錯誤或者死循環就會發出報警信息。

( 2 )編程方便,易于使用。可編程控制器采用與實際電路接線圖非常接近的梯形圖,這種圖形編程方式易懂易編。

( 3 )環境要求低。可編程控制器可以適用于惡劣的工業環境。

( 4 )與其他裝置配置連接方便。對于開關量,輸入可以是無源觸點開關或者集電極開路晶體管輸出 ,輸出有繼電器、可控硅晶體管等各種不同的形式 ,可以直接連接各種不同類型的接觸器、電磁閥等。

( 5 )較高的性能/價格比。

四、PLC的軟件結構

      在可編程控制器中,軟件分為兩個部分:第一部分是系統監控程序,這個部分是每一個PLC成品必須包括的部分,用于控制可編程控制器本身的運行;另一部分為用戶程序,用于控制被控裝置的運行。監控程序分為三個部分: ①系統管理程序,這個部分是監控程序中最重要的,整個可編程控制器的運行都由它主管。主要完成控制PLC何時輸入、何時輸出、何時運算、何時自檢、何時通信等,進行時間上的分配管理,同時完成存儲空間的管理和系統自檢。②用戶指令解釋程序和編輯程序。③標準程序模塊和系統調用,這一部分由許多獨立的程序塊組合而成,各自完成不同的功能,諸如輸入、輸出、特殊運算等。用戶程序是由可編程控制器的使用者編制的針對控制問題的程序。利用梯形圖、指令表、高級語言、匯編語言等方法進行編程,常用而又簡單的編程方法是梯形圖編輯方法。應該明確,不同型號的PLC其助記符會略有不同。