文档介绍：PLC简介
可编程控制器是60年代末在美国首先出现的,当时叫可编程逻辑控制器PLC(Programmable Logic Controller),目的是用来取代继电器。以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。提出PLC概念的是美国通用汽车公司。PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来,控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象,将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内,使控制器和被控对象连接方便。
70年代中期以后,PLC已广泛地使用微处理器作为中央处理器,输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路,这时的PLC已不再是仅有逻辑(Logic)判断功能,还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。国际电工委员会(IEC)颁布的可编程控制器标准草案中对可编程控制器作了如下的定义:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算,顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式和模拟式的输入和输出,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围设备,易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充其功能的设计。
可编程控制器对用户来说,是一种无触点设备,改变程序即可改变生产工艺。目前,可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具,得到了广泛的普及推广应用。
可编程控制器是面向用户的专用工业控制计算机,具有许多明显的特点。
①可靠性高,抗干扰能力强;
②编程直观、简单;
③适应性好;
④功能完善,接口功能强。
可编程逻辑控制器( PLC ),现在已广泛应用于工业中的制造系统,运输系统,化工过程控制,以及许多其他领域。PLC使用软连线逻辑或所谓的梯形图取代硬接线逻辑,采用编程语言和可视化的模拟硬接线逻辑设计,这样使的系统的配置时间从以前的6个月减少到了6天。
虽然现在基于PC的控制系统已经开始进入工业控制领域,但是基于PLC的控制系统凭借其高性能,低廉的价格,优越的可靠性以及适应恶劣环境的能力,仍占领工业控制系统的大片领域。此外,一项关于PLC市场的研究报告中指出,当时的PLC硬件市场价值已超过8亿美元,并且亿年销售增长量15万美元的速度快速发展。,尽管硬件价格在不断地下降,但是客观地估计PLC产业的市场价值将达到50亿美元。
虽然现在PLC已经被广泛地应用于工业领域,但是PLC控制系统的发展仍然处于不断摸索阶段。就好像软件工程一样,PLC的软件设计目前也面临着类似于软件危机一样的两难境地。莫雷用自己的一句话非常形象地说明了这个危机:“如果把一个软件项目比作一个楼房的话,那么一只啄木鸟就可以毁掉它。”尤其严重的问题是,只有不断地在实际中遇到问题,才能有效地限制程序中的错误和维护原有的梯形图程序的成本。虽然PLC的硬件成本在不断地下降,但是如何有效地减少梯形图执行的扫描时间仍然是一个问题。一般来说,PLC的生产制造的发簪速度是落后于其他领域的。例如VLSI(超大规模集成电路)的设计,就可以依靠计算机辅助设计工具,高效率地进行。但是现有的软件工程设计方法,却不一定适用于PLC的软件设计领域,因为PLC的编程需要同时考虑硬件和软件因素。因此,PLC软件设计中就被加入越来越多的主观成分。在许多工业设计项目中,在整个PLC程序系统的测试和调试人员中,有超过50%的人力是用于控制系统的设计和安装的。此外,面对日益增长的弹性的和可重塑性的需求,当前很多PLC控制系统的设计都不够适合。
PLC的基本概念
PLC周而复始地执行程序中的控制逻辑和读写数据。
FX2N将程序和物理输入输出点联系起来
FX2N的基本操作非常简单:
(1)CPU读输入状态
(2)CPU中存储的程序利用输入执行控制逻辑。当程序运行时,CPU刷新有关数据。
(3)CPU将数据写到输出。
FX2N在扫描循环中完成它的任务
FX2N周而复始地执行一系列任务。任务循环执行一次称为一个扫描周期。在一个扫描周期中,FX2N将执行部分或全部下列操作:
(1)读输入:FX2N将物理输入点上的状态复制到输入过程映象寄存器中。
(2)执行逻辑控制程序:FX2N执行程序指令并将数据存储在各种存储区中。
(3)处理通讯请求:FX2N执行通讯任务。
(4)执行CPU自诊断:FX2N检查固件、程序存储器和扩展模块是否工作正常。
(5)写输出:在输出过程映象寄存器中存储的数据被复制到物理输出点。
用户程序的执行取决于FX2N是处于停止模式还是运行模式。当FX2N处于运行模式时C