详解可编程控制器的工作原理及功能特点.pdfVIP

苏州达菱工控设备有限公司 / 详解可编程控制器的工作原理及功能特点 一、可编程控制器工作原理 当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过 程一般分为三个阶段：即输入采样、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。在整个运行期间，可编程逻辑控 制器的CPU 以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 1、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。 2、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(梯形图)。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。 苏州达菱工控设备有限公司 / 即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O 映象区内的状态 和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O 映象区或系统RAM 存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图， 其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起 作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据 只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。 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。即使用I/O 指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程 序直接从I/O 模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立 即输入有些区别。 3、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。 二、可编程控制器功能特点 可编程逻辑控制器具有以下鲜明的特点。 1、使用方便，编程简单 采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机 知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序， 改变控制方案而不拆动硬件。 2、功能强，性能价格比高 苏州达菱工控设备有限公司 / 一台小型PLC 内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强 的功能，可以实现非常复杂的控制功能。它与相同功能的继电器系统 相比，具有很高的性能价格比。PLC 可以通过通信联网，实现分散控 制，集中管理。 3、硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强 PLC 产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种 硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功 能、不同规模的系统。PLC 的安装接线也很方便，一般用接线端子连 接外部接线。PLC 有较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀 和小型交流接触器。 硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺 条件的变化。 4、可靠性高，抗干扰能力强 传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器， 由于触点接触不良，容易出现故障。PLC 用软件代替大量的中间继电 器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，接线可 减少到继电器控制系统的1/10-1/100，因触点接触不良造成的故障大 为减少。 PLC 采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能 力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的 工业