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PLC的基本结构发展历史工作原理《资讯》

发布时间:2020-08-17 12:40:59 阅读: 来源:酚醛泡沫厂家

2017-11-15 14:13:07来源:贤集网原创

PLC,也就是可编程逻辑控制器,它将各种操作指令通过虚拟的形式输入输出,以此操控各种类型机械设备完成生产过程。PLC的大力使用,解放了劳动力,提升了生产效率。那么,下面就由贤集网小编为您详细介绍PLC的基本结构、发展历史、工作原理。

PLC的基本结构

可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同,基本构成为:

1、电源

电源用于将交流电转换成PLC内部所需的直流电,目前大部分PLC采用开关式稳压电源供电。

2、中央处理单元(CPU)

中央处理器的性能决定了PLC的性能。中央处理器由控制器、运算器和寄存器组成,这些电路都集中在一块芯片上,通过地址总线、控制总线与存储器的输入/输出接口电路相连。中央处理器的控制整个系统使之协调。

3、存储器

存储器的作用是存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。其中系统程序是控制PLC实现各种功能的程序,由PLC生产厂家编写,并固化到只读存储器中,用户不能访问。

4、输入单元

输入单元是PLC与被控设备相连的输入接口,是信号进入PLC的桥梁,它的作用是接收主令元件、检测元件传来的信号。输入的类型有直流输入、交流输入、交直流输入。

5、输出单元

输出单元也是PLC与被控设备之间的连接部件,它的作用是把PLC的输出信号传送给被控设备,即将中央处理器送出的弱电信号转换成电平信号,驱动被控设备的执行元件。输出的类型有继电器输出、晶体管输出、晶闸门输出。

PLC的发展历史

20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程逻辑控制器,使可编程逻辑控制器增加了运算、数据传送及处理等功能。20世纪70年代中末期,可编程逻辑控制器进入实用化发展阶段。20世纪80年代初,可编程逻辑控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。20世纪80年代至90年代中期,可编程逻辑控制器年增长率一直保持为30~40%。20世纪末期,可编程逻辑控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。

PLC的工作原理

当可编程逻辑控制器投入运行后,其工作过程一般分输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。

一、输入采样阶段

在输入采样阶段,可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。

二、用户程序执行阶段

在用户程序执行阶段,可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。

三、输出刷新阶段

当扫描用户程序结束后,可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是可编程逻辑控制器的真正输出。

PLC的型号选择

PLC产品的种类繁多。PLC的型号不同,对应着其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等均各不相同,适用的场合也各有侧重。因此,合理选用PLC,对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。

一、合理的结构型式

PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。

二、安装方式的选择

PLC系统的安装方式分为集中式、远程I/O式以及多台PLC联网的分布式。

三、相应的功能要求

一般小型PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能,对于只需要开关量控制的设备都可满足。

四、响应速度要求

PLC是为工业自动化设计的通用控制器,不同档次PLC的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC,可选用具有高速I/O处理功能的PLC,或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。

五、系统可靠性的要求

对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统,应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。

六、机型尽量统一

一个企业,应尽量做到PLC的机型统一。

以上是贤集网小编为您介绍的PLC的基本结构、发展历史、工作原理,现在很多企业在人员招聘上都对PLC方面的能力加以要求,由此可见熟练运用PLC,对于一个企业来说,是多么的重要。

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