文档介绍：可编程序控制器
可编程序控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)是一种数字式运算操作的电子系统,专为工业环境应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计时和算术运算操作的指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。由于其具有可靠性高、编程简单、使用方便、通用性好以及适应工业现场恶略环境等特点,所以应用极为广泛。
可编程序控制器(简称PLC)是一种以微处理器为核心的工业通用自动控制装置,其实质是工业控制专用计算机。因此,它的组成与一般的微型计算机基本相同,也是由中央处理单元(CPU)、存储器(EEPROM、RAM)、输入/输出(I/O)接口、电源等组成。
PLC问世以来,尽管时间不长,但发展迅速。为了使其生产和发展标准化,美国电气制造商协会NEMA(National Electrical Manufactory Association)经过四年的调查工作,于1984年首先将其正式命名为PC(Programmable Controller),并给PC作了如下定义:
“PC是一个数字式的电子装置,它使用了可编程序的记忆体储存指令。用来执行诸如逻辑,顺序,计时,计数与演算等功能,并通过数字或类似的输入/输出模块,以控制各种机械或工作程序。一部数字电子计算机若是从事执行PC之功能着,亦被视为PC,但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器。”
以后国际电工委员会(IEC)又先后颁布了PLC标准的草案第一稿,第二稿,并在1987年2月通过了对它的定义:
“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备,都按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。”
总之,可编程控制器是一台计算机,它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口,并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用,在实际应用时,其硬件需根据实际需要进行选用配置,其软件需根据控制要求进行设计编制。
(1)输入部件
输入部件是PLC与工业生产现场被控对象之间的连接部件,是现场信号进入PLC的桥梁。该部件接收来自主令元件、检测元件的信号。其输入方式有两种:一种是数字量输入,另一种是模拟量输入。
(2)输出部件
输出部件也是PLC与现场设备之间的连接部件,其功能是控制现场设备进行工作(如电机的启、停、正/反转,设备的转动、移动、升降等)。输出的方式也有数字量输出和模拟量输出两种。
(3)中央处理器(CPU)
与一般的计算机控制系统一样,CPU是整个PLC系统的核心部件,它按照PLC中系统程序赋予的功能,指挥PLC有条不紊地进行工作。其主要任务有:控制从编程器输入的用户程序及数据的接收与储存;用扫描的方式通过I/O部件接收现场的状态和数据,并存入输入状态表或数据存储器中;诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等;PLC进入运行状态后,从存储器租调读取用户指令,经过命令解释后按指令规定的任务进行数据传送、逻辑或算术运算等;根据运算结果,更新有关标志位的状态和输出寄存表的内容,再经由输出部件实现输出控制、制表打印和数据通信等功能。
目前,PLC所采用的微处理器有以下三种:通用微处理器、单片微处理器、片位式微处理器。
(4)存储器
PLC中的存储器是用来存储系统程序、用户程序及数据的。目前,系统程序储存器通常由EPROM构成,用户程序储存器则由EPROM或EEPROM构成而用户数据储存器则由RAM构成。
(5)通信接口
为了实现通信功能,PLC中配有通信接口。通过这些通信接口,PLC可以与监视器、打印机以及其他PLC或计算机相连。
(6)智能I/O接口
为了满足更加复杂的控制功能需求,PLC配有多种智能I/O接口。如位置闭环控制模板、高速计数模板等。通常这类智能模板都拥有自身的处理器系统。
(7)I/O扩展接口
当用户所需的输入/输出(I/O)点数超过PLC基本单元的输入/输出点数时,就需要对系统进行扩展。I/O扩展接口就是用来连接中心基本单元与扩展单元的。
(8)编程器
编程器的作用是用来供用户进行程序的输入、编辑、调试和监视的。编程器一般分为简易型和智能型两类。简易型只能联机编程,且往往需要将梯形图转化为机器语言助记符后才能送入。而智能型编程器(又称图形编程器),不但可以连机编程,而且还可以脱机编程。操作方便且功能强大。
(9)其他部件