零基礎也能學懂PLC之結構和原理
PLC的根本結構和作業原理
作為一種工業操控的計算機,PLC和普通計算機有著類似的結構;可是因為運用場合、目的不同,在結構上又有一些差別。
1.PLC的硬件組成
PLC硬件體系的根本結構框圖如圖所示。
在圖中,PLC的主機由CPU、存儲器(EPROM、RAM)、輸入/輸出單元、外設I/O接口、通訊接口及電源組成。關于整體式PLC,這些部件都在同一個機殼內。而關于模塊式PLC,各部件獨立封裝,稱為模塊,各模塊經過機架和電纜銜接在一起。主機內的各個部分均經過電源總線、操控總線、地址總線和數據總線銜接,依據實踐操控目標的需求裝備必定的外部設備,構成不同的PLC操控體系。常用的外部設備有編程器、打印機、EPROM寫入器等。PLC能夠裝備通訊模塊與上位機及其他的PLC進行通訊,構成PLC的分布式操控體系。
下面別離介紹PLC的各組成部分及其效果,以便用戶進一步了解PLC的操控原理和作業進程。
(1)CPU
CPU是PLC的操控中樞,PLC在CPU的操控下有條有理地和諧作業,然后完成對現場的各個設備進行操控。CPU由微處理器和操控器組成,它能夠完成邏輯運算和數學運算,和諧操控體系內部各部分的作業。
操控器的效果是操控整個微處理器的各個部件有條有理的進行作業,它的根本功能就是從內存中讀取指令和履行指令。
(2)存儲器
PLC配有兩種存儲器,即體系存儲器和用戶存儲器。體系存儲器用來寄存體系管理程序,用戶不能拜訪和修正這部分存儲器的內容。用戶存儲器用來寄存編制的使用程序和作業數據狀況。寄存作業數據狀況的用戶存儲器部分也稱為數據存儲區,它包含輸入/輸出數據映像區、定時器/計數器預置數和當時值的數據區及寄存中心結果的緩沖區。
PLC的存儲器首要包含以下幾種。
(1)只讀存儲器
(2)可編程只讀存儲器
(3)可擦除可編程只讀存儲器
(4)電可擦除可編程只讀存儲器
(5)隨機存取存儲器
(3)輸入/輸出(I/O)模塊
①開關量輸入模塊
開關量輸入設備是各種開關、按鈕、傳感器等,PLC的輸入類型通常可所以直流、溝通和交直流。輸入電路的電源可由外部供應,有的也可由PLC內部供給。
②開關量輸出模塊
輸出模塊的效果是將CPU履行用戶程序所輸出的TTL電平的操控信號轉化為出產現場所需的,能驅動特定設備的信號,以驅動履行機構的動作。
(4)編程器
編程器是PLC重要的外部設備,運用編程器可將用戶程序送入PLC的用戶程序存儲器,調試程序、監控程序的履行進程。編程器從結構上可分為以下三種類型。
(1)簡易編程器
(2)圖形編程器
(3)通用計算機編程器
(5)電源
電源單元的效果是把外部電源(220V的溝通電源)轉換成內部作業電壓。外部銜接的電源,經過PLC內部配有的一個專用開關式穩壓電源,將溝通/直流供電電源轉化為PLC內部電路需求的作業電源(直流5V、±12V、24V),并為外部輸入元件(如挨近開關)供給24V直流電源(僅供輸入端點運用)。驅動PLC負載的電源由用戶供給。
(6)外設接口
外設接口電路用于銜接手持編程器或其他圖形編程器、文本顯示器,并能經過外設接口組成PLC的操控網絡。PLC運用PC/PPI電纜或許MPI卡經過RS-485接口與計算機銜接,能夠完成編程、監控、聯網等功能。
2.PLC的軟件組成
PLC的軟件由體系程序和用戶程序組成。
體系程序由PLC制造廠商設計編寫,并存入PLC的體系存儲器中,用戶不能直接讀寫與更改。體系程序一般包含體系診斷程序、輸入處理程序、編譯程序、信息傳送程序及監控程序等。
PLC的用戶程序是用戶運用PLC的編程言語,依據操控要求編制的程序。在PLC的使用中,最重要的是用PLC的編程言語來編寫用戶程序,以完成操控目的。因為PLC是專門為工業操控而開發的設備,其首要運用者是廣闊電氣技術人員,為了滿意他們的傳統習氣和掌握才能,PLC的首要編程言語選用比計算機言語相對簡略、易懂、形象的專用言語。
1.圖方式指令結構
2.清晰的變量常數
3.簡化的程序結構
4.簡化使用軟件生成進程
5.強化調試手法
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