西門子工控機代理商|一級代理商

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    可編程序控制器(Programmable Controller)原本應簡稱PC,為了與個人計算機專稱PC相區(qū)別,所以可編程序控制器簡稱定為PLC(Programmable Logic Controller),但并非說PLC只能控制邏輯信號。PLC是專門針對工業(yè)環(huán)境應用設計的,自帶直觀、簡單并易于掌握編程語言環(huán)境的工業(yè)現(xiàn)場控制裝置。

    PLC的基本組成

    PLC基本組成包括*處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸出接口(縮寫為I/O,包括輸入接口、輸出接口、外部設備接口、擴展接口等)、外部設備編程器及電源模塊組成,見圖1。PLC內(nèi)部各組成單元之間通過電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線連接,外部則根據(jù)實際控制對象配置相應設備與控制裝置構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)。

    1. *處理器

    *處理器(CPU)由控制器、運算器和寄存器組成并集成在一個芯片內(nèi)。CPU通過數(shù)據(jù)總線總線、地址總線、控制總線和電源總線與存儲器、輸入輸出接口、編程器和電源相連接。

    小型PLCCPU采用8位或16位微處理器或單片機,如8031、M68000等,這類芯片價格很低;中型PLCCPU采用16位或32位微處理器或單片機,如808696系列單片機等,這類芯片主要特點是集成度高、運算速度快且可靠性高;而大型PLC則需采用高速位片式微處理器。

    CPU按照PLC內(nèi)系統(tǒng)程序賦予的功能指揮PLC控制系統(tǒng)完成各項工作任務。

    2. 存儲器

    PLC內(nèi)的存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)等。

    1)系統(tǒng)程序存儲器

    PLC系統(tǒng)程序決定了PLC的基本功能,該部分程序由PLC制造廠家編寫并固化在系統(tǒng)程序存儲器中,主要有系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用等部分。

    系統(tǒng)管理程序主要控制PLC的運行,使PLC按正確的次序工作;用戶指令解釋程序?qū)?span lang="EN-US">PLC的用戶指令轉(zhuǎn)換為機器語言指令,傳輸?shù)?span lang="EN-US">CPU內(nèi)執(zhí)行;功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用則負責調(diào)用不同的功能子程序及其管理程序。

    系統(tǒng)程序?qū)儆谛栝L期保存的重要數(shù)據(jù),所以其存儲器采用ROMEPROM。ROM是只讀存儲器,該存儲器只能讀出內(nèi)容,不能寫入內(nèi)容,ROM具有非易失性,即電源斷開后仍能保存已存儲的內(nèi)容。

    EPEROM為可電擦除只讀存儲器,須用紫外線照射芯片上的透鏡窗口才能擦除已寫入內(nèi)容,可電擦除可編程只讀存儲器還有E2PROM、FLASH等。

    2)用戶程序存儲器

    用戶程序存儲器用于存放用戶載入的PLC應用程序,載入初期的用戶程序因需修改與調(diào)試,所以稱為用戶調(diào)試程序,存放在可以隨機讀寫操作的隨機存取存儲器RAM內(nèi)以方便用戶修改與調(diào)試。

    通過修改與調(diào)試后的程序稱為用戶執(zhí)行程序,由于不需要再作修改與調(diào)試,所以用戶執(zhí)行程序就被固化到EPROM內(nèi)長期使用。

    3)數(shù)據(jù)存儲器

    PLC運行過程中需生成或調(diào)用中間結(jié)果數(shù)據(jù)(如輸入/輸出元件的狀態(tài)數(shù)據(jù)、定時器、計數(shù)器的預置值和當前值等)和組態(tài)數(shù)據(jù)(如輸入輸出組態(tài)、設置輸入濾波、脈沖捕捉、輸出表配置、定義存儲區(qū)保持范圍、模擬電位器設置、高速計數(shù)器配置、高速脈沖輸出配置、通信組態(tài)等),這類數(shù)據(jù)存放在工作數(shù)據(jù)存儲器中,由于工作數(shù)據(jù)與組態(tài)數(shù)據(jù)不斷變化,且不需要長期保存,所以采用隨機存取存儲器RAM。

    RAM是一種高密度、低功耗的半導體存儲器,可用鋰電池作為備用電源,一旦斷電就可通過鋰電池供電,保持RAM中的內(nèi)容。

    3. 接口

    輸入輸出接口是PLC與工業(yè)現(xiàn)場控制或檢測元件和執(zhí)行元件連接的接口電路。PLC的輸入接口有直流輸入、交流輸入、交直流輸入等類型;輸出接口有晶體管輸出、晶閘管輸出和繼電器輸出等類型。晶體管和晶閘管輸出為無觸點輸出型電路,晶體管輸出型用于高頻小功率負載、晶閘管輸出型用于高頻大功率負載;繼電器輸出為有觸點輸出型電路,用于低頻負載。

    現(xiàn)場控制或檢測元件輸入給PLC各種控制信號,如限位開關(guān)、操作按鈕、選擇開關(guān)以及其他一些傳感器輸出的開關(guān)量或模擬量等,通過輸入接口電路將這些信號轉(zhuǎn)換成CPU能夠接收和處理的信號。輸出接口電路將CPU送出的弱電控制信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強電信號輸出,以驅(qū)動電磁閥、接觸器等被控設備的執(zhí)行元件。

    1)輸入接口

    輸入接口用于接收和采集兩種類型的輸入信號,一類是由按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器觸頭等開關(guān)量輸入信號;另一類是由電位器、測速發(fā)電機和各種變換器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號。

    以圖2所示的直流輸入接口電路為例,R1是限流與分壓電阻,R2C構(gòu)成濾波電路,濾波后的輸入信號經(jīng)光耦合器T與內(nèi)部電路耦合。當輸入端的按鈕SB接通時,光耦合器T導通,直流輸入信號被轉(zhuǎn)換成PLC能處理的5V標準信號電平(簡稱TTL),同時LED輸入指示燈亮,表示信號接通。微電腦輸入接口電路一般由寄存器、選通電路和中斷請求邏輯電路組成,這些電路集成在一個芯片上。交流輸入與交直流輸入接口電路與直流輸入接口電路類似。



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