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德國IFM易福門可編程邏輯控制器是種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字
它采用一種可編程的存儲器形勢,在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制機遇與挑戰、定時高效節能、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程取得明顯成效。
可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller基地,PLC),一種具有微處理器的用于自動化控制的數(shù)字運(yùn)算控制器大力發展,可以將控制指令隨時載入內(nèi)存進(jìn)行儲存與執(zhí)行約定管轄。可編程控制器由CPU集成技術、指令及數(shù)據(jù)內(nèi)存新創新即將到來、輸入/輸出接口、電源創新的技術、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換等功能單元組成設計能力。早期的IFM可編程邏輯控制器只有邏輯控制的功能,所以被命名為IFM可編程邏輯控制器有序推進,后來隨著不斷地發(fā)展適應性,這些當(dāng)初功能簡單的計算機(jī)模塊已經(jīng)有了包括邏輯控制、時序控制範圍、模擬控制效果、多機(jī)通信等各類功能發展的關鍵,名稱也改為可編程控制器(Programmable Controller),但是由于它的簡寫PC與個人電腦(Personal Computer)的簡寫相沖突建設項目,加上習(xí)慣的原因發展目標奮鬥,人們還是經(jīng)常使用IFM可編程邏輯控制器這一稱呼,并仍使用PLC這一縮寫重要意義。
工業(yè)上使用的IFM可編程邏輯控制器已經(jīng)相當(dāng)或接近于一臺緊湊型電腦的主機(jī)今年,其在擴(kuò)展性和可靠性方面的優(yōu)勢使其被廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)控制領(lǐng)域空間廣闊。不管是在計算機(jī)直接控制系統(tǒng)還是集中分散式控制系統(tǒng)DCS,或者現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS中可靠保障,總是有各類PLC控制器的大量使用規劃。PLC的生產(chǎn)廠商很多建設,如西門子、施耐德發展、三菱、臺達(dá)等,幾乎涉及工業(yè)自動化領(lǐng)域的廠商都會有其PLC產(chǎn)品提供推進一步。
可編程邏輯控制器實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機(jī)探索創新,其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機(jī)相同,基本組成如圖1所示帶動擴大,基本構(gòu)成詳細(xì)描述如下
電源
電源用于將交流電轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部所需的直流電前來體驗,大部分PLC采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電。
中央處理單元
中央處理器(CPU)是PLC的控制中樞實現了超越,也是PLC的核心部件發揮重要帶動作用,其性能決定了PLC的性能。
中央處理器由控制器確定性、運(yùn)算器和寄存器組成解決方案,這些電路都集中在一塊芯片上,通過地址總線成就、控制總線與存儲器的輸入/輸出接口電路相連初步建立。中央處理器的作用是處理和運(yùn)行用戶程序,進(jìn)行邏輯和數(shù)學(xué)運(yùn)算相對開放,控制整個系統(tǒng)使之協(xié)調(diào)重要方式。
存儲器
存儲器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路,它的作用是存放系統(tǒng)程序相貫通、用戶程序增產、邏輯變量和其他一些信息。其中系統(tǒng)程序是控制PLC實(shí)現(xiàn)各種功能的程序系統,由PLC生產(chǎn)廠家編寫的方法,并固化到只讀存儲器(ROM)中,用戶不能訪問方法。
輸入單元
輸入單元是PLC與被控設(shè)備相連的輸入接口生產創效,是信號進(jìn)入PLC的橋梁,它的作用是接收主令元件進行探討、檢測元件傳來的信號緊密協作。輸入的類型有直流輸入、交流輸入大局、交直流輸入豐富內涵。
輸出單元
輸出單元也是PLC與被控設(shè)備之間的連接部件,它的作用是把PLC的輸出信號傳送給被控設(shè)備,即將中央處理器送出的弱電信號轉(zhuǎn)換成電平信號就能壓製,驅(qū)動被控設(shè)備的執(zhí)行元件邁出了重要的一步。輸出的類型有繼電器輸出、晶體管輸出發揮、晶閘門輸出新品技。
除上述幾部分外,根據(jù)機(jī)型的不同還有多種外部設(shè)備創造性,其作用是幫助編程保持穩定、實(shí)現(xiàn)監(jiān)控以及網(wǎng)絡(luò)通信。常用的外部設(shè)備有編程器能力、打印機(jī)、盒式磁帶錄音機(jī)、計算機(jī)等長足發展。
當(dāng)IFM可編程邏輯控制器投入運(yùn)行后紮實做,其工作過程一般分為三個階段,即輸入采樣規模設備、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段支撐作用。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運(yùn)行期間至關重要,IFM可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段著力提升。
輸入采樣
在輸入采樣階段,IFM可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)建設項目,并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)動手能力。輸入采樣結(jié)束后,轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段傳遞。在這兩個階段中充分,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變的發生。因此融合,如果輸入是脈沖信號,則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期核心技術體系,才能保證在任何情況下自主研發,該輸入均能被讀入。
用戶程序執(zhí)行
在用戶程序執(zhí)行階段配套設備,IFM可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)發展成就。在掃描每一條梯形圖時性能,又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路建議,并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算,然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)品率;或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令推進高水平。
即開展面對面,在用戶程序執(zhí)行過程中,只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化不斷發展,而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化便利性,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用非常重要;相反實事求是,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用行動力。
在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)結構。即使用I/O指令的話,輸入過程映像寄存器的值不會被更新落到實處,程序直接從I/O模塊取值效果,輸出過程映像寄存器會被立即更新,這跟立即輸入有些區(qū)別營造一處。
輸出刷新
當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后服務水平,IFM可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間保供,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路哪些領域,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時產品和服務,才是IFM可編程邏輯控制器的真正輸出像一棵樹。
小結(jié)
根據(jù)上述過程的描述,可以對PLC工作過程的特點(diǎn)小結(jié)如下:
①PLC采用集中采樣效果、集中輸出的工作方式發展的關鍵,這種方式減少了外界干擾的影響。
②PLC的工作過程是循環(huán)掃描的過程求得平衡,循環(huán)掃描時間的長短取決于指令執(zhí)行速度有所應、用戶程序的長度等因素。
③輸出對輸入的影響有滯后現(xiàn)象面向。PLC采用集中采樣今年、集中輸出的工作方式,當(dāng)采樣階段結(jié)束后合作關系,輸入狀態(tài)的變化將要等到下一個采樣周期才能被接收真諦所在,因此這個滯后時間的長短又主要取決于循環(huán)周期的長短研學體驗。此外,影響滯后時間的因素還有輸入濾波時間提供深度撮合服務、輸出電路的滯后時間等深刻內涵。
④輸出映像寄存器的內(nèi)容取決于用戶程序掃描執(zhí)行的結(jié)果。
⑤輸出鎖存器的內(nèi)容由上一次輸出刷新期間輸出映像寄存器中的數(shù)據(jù)決定最為突出。
⑥PLC當(dāng)前實(shí)際的輸出狀態(tài)由輸出鎖存器的內(nèi)容決定逐步改善。