PLC的工作原理,PLC的意義及工作原理

時間 2021-08-30 18:13:13

1樓:匿名使用者

plc組成

1.cpu運算和控制中心

起“心臟”作用。

縱:當從程式設計器輸入的程式存入到使用者程式儲存器中,然後cpu根據系統所賦予的功能(系統程式儲存器的解釋編譯程式),把使用者程式翻譯成plc內部所認可的使用者編譯程式。

橫:輸入狀態和輸入資訊從輸入介面輸進,cpu將之存入工作資料儲存器中或輸入映象暫存器。然後由cpu把資料和程式有機地結合在一起。

把結果存入輸出映象暫存器或工作資料儲存器中,然後輸出到輸出介面、控制外部驅動器。

組成:cpu由控制器、運算器和暫存器組成。這些電路整合在一個晶片上。cpu通過地址匯流排、資料匯流排與i/o介面電路相連線。

2. 儲存器

具有記憶功能的半導體電路,分為系統程式儲存器和使用者儲存器。

系統程式儲存器用以存放系統程式,包括管理程式,監控程式以及對使用者程式做編譯處理的解釋編譯程式。由只讀儲存器、rom組成。廠家使用的,內容不可更改,斷電不消失。

使用者儲存器:分為使用者程式儲存區和工作資料儲存區。由隨機存取儲存器(ram)組成。使用者使用的。斷電內容消失。常用高效的鋰電池作為後備電源,壽命一般為3~5年。

3.輸入/輸出介面

(1)輸入介面:

光電耦合器由兩個發光二極度管和光電三極體組成。

發光二級管:在光電耦合器的輸入端加上變化的電訊號,發光二極體就產生與輸入訊號變化規律相同的光訊號。

光電**管:在光訊號的照射下導通,導通程度與光訊號的強弱有關。在光電耦合器的線性工作區內,輸出訊號與輸入訊號有線性關係。

輸入介面電路工作過程:當開關合上,二極體發光,然後三極體在光的照射下導通,向內部電路輸入訊號。當開關斷開,二極體不發光,三極體不導通。

向內部電路輸入訊號。也就是通過輸入介面電路把外部的開關訊號轉化成plc內部所能接受的數字訊號。

(2)輸出介面

plc的繼電器輸出介面電路

工作過程:當內部電路輸出數字訊號1,有電流流過,繼電器線圈有電流,然後常開觸點閉合,提供負載導通的電流和電壓。當內部電路輸出數字訊號0,則沒有電流流過,繼電器線圈沒有電流,然後常開觸點斷開,斷開負載的電流或電壓。

也就是通過輸出介面電路把內部的數位電路化成一種訊號使負載動作或不動作。

(3)還有特別用來輸入/輸出模擬電流訊號和高速脈衝訊號的特殊結構,例如:模數/數模轉換模組、高速計數模組等。

4.程式設計器

程式設計器分為兩種,一種是手持程式設計器,方便,我們實驗室使用的就是手持程式設計器。二種是通過plc的rs232口,與計算機相連,然後敲擊鍵盤,通過nstp-gr軟體(或windows下軟體)向plc內部輸入程式。

plc的基本工作原理

plc採用“順序掃描,不斷迴圈”的工作方式

1.每次掃描過程,集中採集輸入訊號,集中對輸出訊號進行重新整理。

2.輸入重新整理過程,當輸入埠關閉時,程式在進行執行階段時,輸入端有新狀態,新狀態不能被讀入。只有程式進行下一次掃描時,新狀態才被讀入。

3.一個掃描週期分為輸入取樣,程式執行,輸出重新整理。

4.元件映象暫存器的內容是隨著程式的執行變化而變化的。

5.掃描週期的長短由三條決定。(1)cpu執行指令的速度(2)指令本身佔有的時間(3)指令條數,現在的plc掃描速度都是非常快的。

6.由於採用集中取樣,集中輸出的方式,存在輸入/輸出滯後的現象,即輸入/輸出響應延遲。

2樓:正能量女戰神

plc是採用“順序掃描,不斷迴圈”的方式進行工作的。即在plc執行時,cpu根據使用者按控制要求編制好並存於使用者儲存器中的程式,按指令步序號(或地址號)作週期性迴圈掃描,如無跳轉指令,則從第一條指令開始逐條順序執行使用者程式,直至程式結束。然後重新返回第一條指令,開始下一輪新的掃描。

在每次掃描過程中,還要完成對輸入訊號的取樣和對輸出狀態的重新整理等工作。

plc的一個掃描週期必經輸入取樣、程式執行和輸出重新整理三個階段。

plc在輸入取樣階段: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資料讀入,並將其寫入各對應的輸入狀態暫存器中,即重新整理輸入。隨即關閉輸入埠,進入程式執行階段。

plc在程式執行階段:按使用者程式指令存放的先後順序掃描執行每條指令,經相應的運算和處理後,其結果再寫入輸出狀態暫存器中,輸出狀態暫存器中所有的內容隨著程式的執行而改變。

輸出重新整理階段:當所有指令執行完畢,輸出狀態暫存器的通斷狀態在輸出重新整理階段送至輸出鎖存器中,並通過一定的方式(繼電器、電晶體或閘流體)輸出,驅動相應輸出裝置工作。

3樓:匿名使用者

plc採用“順序掃描,不斷迴圈”的工作方式1.每次掃描過程,集中採集輸入訊號,集中對輸出訊號進行重新整理。

2.輸入重新整理過程,當輸入埠關閉時,程式在進行執行階段時,輸入端有新狀態,新狀態不能被讀入。只有程式進行下一次掃描時,新狀態才被讀入。

3.一個掃描週期分為輸入取樣,程式執行,輸出重新整理。

4.元件映象暫存器的內容是隨著程式的執行變化而變化的。

5.掃描週期的長短由三條決定。(1)cpu執行指令的速度(2)指令本身佔有的時間(3)指令條數,現在的plc掃描速度都是非常快的。

6.由於採用集中取樣,集中輸出的方式,存在輸入/輸出滯後的現象,即輸入/輸出響應延遲。

4樓:眭煜牟婉靜

簡單點說就是plc在run模式時,反覆迴圈執行下面幾個步驟,1)讀取輸入2)執行使用者程式3)處理通訊請求4)自診斷檢查5)改寫輸出。想深入瞭解,可以先學學自動控制原理這門課程。不用全學,弄懂閉環控制就行了

plc的意義及工作原理

5樓:我愛吃涼麵

1、plc即可程式設計控制器(programmable logic controller,是指以計算機技術為基礎的新型工業控制裝置。在2023年國際電工委員會(international electrical committee)頒佈的plc標準草案中對plc做了如下定義:

“plc是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它採用可以編制程式的儲存器,用來在其內部儲存執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令,並能通過數字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種型別的機械或生產過程。plc及其有關的外圍裝置都應該按易於與工業控制系統形成一個整體,易於擴充套件其功能的原則而設計。

”plc的特點

2.1可靠性高,抗干擾能力強

高可靠性是電氣控制裝置的關鍵效能。plc由於採用現代大規模積體電路技術,採用嚴格的生產工藝製造,內部電路採取了先進的抗干擾技術,具有很高的可靠性。例如三菱公司生產的f系列plc平均無故障時間高達30萬小時。

一些使用冗餘cpu的plc的平均無故障工作時間則更長。從plc的機外電路來說,使用plc構成控制系統,和同等規模的繼電接觸器系統相比,電氣接線及開關接點已減少到數百甚至數千分之一,故障也就大大降低。此外,plc帶有硬體故障自我檢測功能,出現故障時可及時發出警報資訊。

在應用軟體中,應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程式,使系統中除plc以外的電路及裝置也獲得故障自診斷保護。這樣,整個系統具有極高的可靠性也就不奇怪了。

2.2配套齊全,功能完善,適用性強

plc發展到今天,已經形成了大、中、小各種規模的系列化產品。可以用於各種規模的工業控制場合。除了邏輯處理功能以外,現代plc大多具有完善的資料運算能力,可用於各種數字控制領域。

近年來plc的功能單元大量湧現,使plc滲透到了位置控制、溫度控制、cnc等各種工業控制中。加上plc通訊能力的增強及人機介面技術的發展,使用plc組成各種控制系統變得非常容易。

2.3易學易用,深受工程技術人員歡迎

plc作為通用工業控制計算機,是面向工礦企業的工控裝置。它介面容易,程式語言易於為工程技術人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近,只用plc的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現繼電器電路的功能。

為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和組合語言的人使用計算機從事工業控制開啟了方便之門。

2.4系統的設計、建造工作量小,維護方便,容易改造

plc用儲存邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制裝置外部的接線,使控制系統設計及建造的週期大為縮短,同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一裝置經過改變程式改變生產過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產場合。

2.5體積小,重量輕,能耗低

以超小型plc為例,新近出產的品種底部尺寸小於100mm,重量小於150g,功耗僅數瓦。由於體積小很容易裝入機械內部,是實現機電一體化的理想控制裝置。

plc的應用領域

目前,plc在國內外已廣泛應用於鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械製造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業,使用情況大致可歸納為如下幾類。

3.1開關量的邏輯控制

這是plc最基本、最廣泛的應用領域,它取代傳統的繼電器電路,實現邏輯控制、順序控制,既可用於單臺裝置的控制,也可用於多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。

3.2模擬量控制

在工業生產過程當中,有許多連續變化的量,如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可程式設計控制器處理模擬量,必須實現模擬量(analog)和數字量(digital)之間的a/d轉換及d/a轉換。plc廠家都生產配套的a/d和d/a轉換模組,使可程式設計控制器用於模擬量控制。

3.3運動控制

plc可以用於圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說,早期直接用於開關量i/o模組連線位置感測器和執行機構,現在一般使用專用的運動控制模組。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模組。

世界上各主要plc廠家的產品幾乎都有運動控制功能,廣泛用於各種機械、機床、機器人、電梯等場合。

3.4過程控制

過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制。作為工業控制計算機,plc能編制各種各樣的控制演算法程式,完成閉環控制。pid調節是一般閉環控制系統中用得較多的調節方法。

大中型plc都有pid模組,目前許多小型plc也具有此功能模組。pid處理一般是執行專用的pid子程式。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。

3.5資料處理

現代plc具有數**算(含矩陣運算、函式運算、邏輯運算)、資料傳送、資料轉換、排序、查表、位操作等功能,可以完成資料的採集、分析及處理。這些資料可以與儲存在儲存器中的參考值比較,完成一定的控制操作,也可以利用通訊功能傳送到別的智慧裝置,或將它們列印製表。資料處理一般用於大型控制系統,如無人控制的柔性製造系統;也可用於過程控制系統,如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統。

3.6通訊及聯網

plc通訊含plc間的通訊及plc與其它智慧裝置間的通訊。隨著計算機控制的發展,工廠自動化網路發展得很快,各plc廠商都十分重視plc的通訊功能,紛紛推出各自的網路系統。新近生產的plc都具有通訊介面,通訊非常方便。

plc的原理是什麼

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