PLC可编程(8)

可编程控制器及其应用基本结构可编程控制器及其应用基本结构微处理器（CPU）随机型不同而不同多CPU—提供实施控制能力核心部件，是PLC的运算、控制中心实现逻辑运算算术运算整机进行协调、控制可编程控制器及其应用基本结构微处理器（CPU）依据系统程序赋予的功能完成以下任务：在编程时接收并存储从编程器输入来的用户程序和数据对程序、数据进行修改、更新进入运行状态后CPU以扫描方式接收用户现场输入装置的状态和数据存入输入状态表和数据寄存器中形成所谓现场输入的“内存映像”可编程控制器及其应用基本结构微处理器（CPU）再从存储器逐条读取用户程序经命令解释后按指令规定的功能产生有关的控制信号开启或关闭相应的控制门电路分时分路地完成数据的存取、传送、组合、比较、变换等操作完成用户程序中规定的各种逻辑或算术运算等任务可编程控制器及其应用基本结构微处理器（CPU）根据运算结果更新有关标志位的状态和输出状态寄存表的内容再由输出状态表的位状态或数据寄存器的有关内容实现输出控制、制表打印、数据通信等功能可编程控制器及其应用基本结构微处理器（CPU）同时在每个工作循中还要对PC进行自诊断，若无故障继续运行工作若发现故障异常则保留现场状态、关闭全部输出通道后停止运行，等待处理，以免故障扩散造成大的事故可编程控制器及其应用基本结构存储器存储器是存储程序和数据的物理实体，用作存放PC的系统程序、用户程序、逻辑变量、输入／输出状态映像以及各种数据信息。ROM、EPROM、EEPROM、快闪内存、RAM等。可编程控制器及其应用输入／输出接口（I/O）现场设备及生产过程的数据信息必须通过输入接口才能送给CPU，而CPU运算的结果、做出的判断、施予现场的控制也必须通过输出接口才能送到有关的设备或现场。可编程控制器及其应用输入／输出接口（I/O）开关量输入模块将现场的按钮开关、选择开关、行程开关、接近开关、限位开关以及一些传感器输出的状态等开关量信号转换成PLC内部统一的标准信号电平并传送到内部总线的输入接口模块。直流输入单元电路可编程控制器及其应用可编程控制器及其应用交流输入单元电路电阻R1、R2构成分压器，电容C的作用是对输入信号滤波，提高抗干扰能力，避免外来干扰造成误动作，光电藕合器起整流、换能、隔离等多种作用。可编程控制器及其应用可编程控制器及其应用模块输入的联接方式可编程控制器及其应用模块输入的联接方式可编程控制器及其应用开关量输出模块把PLC输出的对现场过程或设备控制的开关信号送到现场执行机构的输出接口模块。现场执行机构包括信号灯、电磁阀、继电器及各种变换驱动装置，开关量输出模块有继电器输出、双向晶闸管输出、晶体管输出等。可编程控制器及其应用继电器输出输出信号锁存、反相后送到光电藕合器一次侧，其二次侧输出放大后驱动板内继电器。当输出信号为“1”时，三极管导通，继电器吸合，触点接通（ON）；输出信号为“0”时，三极管截止，继电器释放，触点断开（OFF）。可编程控制器及其应用继电器输出通过端子连线把触点串入负载回路控制其工作状态。LED指示继电器的状态，吸合时点亮，释放时熄灭，触点并联了浪涌电压吸收电路，可保护触点，延长其使用寿命。继电器是触点开关，负载回路可以是直流也可以是交流，可以是电阻性负载也可以是电感性负载。可编程控制器及其应用可编程控制器及其应用晶体管输出输出信号锁存后经反相器送到光电耦合器一次侧，二次侧输出控制三极管基极。输出信号为“1”时三极管饱和导通，负载回路有电流流过，输出信号为“0”时三极管截止，负载回路无电流。由于晶体管输出电流只能一个方向，所以采用晶体管输出只能驱动直流负载。可编程控制器及其应用可编程控制器及其应用模块输出的联接方式可编程控制器及其应用模块输出的联接方式可编程控制器及其应用I/O扩展接口为系统扩展输入、输出点数而设计。通讯接口与编程器、打印机、监视器、PLC间通讯、上位机通讯等。电源一种是外部电源或称为用户电源，用于传送现场信号或驱动现场执行机构。一种是内部电源，是主机内部电路的工作电源。可编程控制器及其应用工作方式扫描的概念扫描是一种形象化的术语，用来描述可编程控制器内部CPU的工作过程。所谓扫描就是依次对各种规定的操作项目全部进行访问和处理。可编程控制器及其应用工作方式扫描的概念CPU按程序规定的顺序依次执行各个操作。这种需要处理多个作业时依次按顺序处理的工作方式称为扫描工作方式。由于扫描是周而复始无限循环的，每扫描一个循环所用的时间称为扫描周期。可编程控制器及其应用工作方式工作过程故障诊断和处理的公共操作现场数据处理的I/O操作执行用户程序外设服务操作可编程控制器及其应用可编程控制器及其应用梯形图梯形图在形式上类似于继电器控制电路图，简单、直观、易读、好懂，是PLC中普遍采用、应用最多的一种编程方式。梯形图中沿用了继电器线路的一些图形符号，这些图形符号被称为编程元件，每一个编程元件对应地有一个编号。不同厂家的PC其编程元件的多少及编号方法不尽相同，但基本的元件及功能相差不大。可编程控制器及其应用梯形图可编程控制器及其应用梯形图可编程控制器及其应用梯形图特点梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。每一个继电器线圈为一个逻辑行，称为一个梯形。每一个逻辑行起始于左母线，然后是触点的各种联接，最后是线圈与右母线相连，整个图形呈阶梯形。可编程控制器及其应用梯形图特点梯形图中的继电器不是继电器控制线路中的物理继电器，它实质上是变量存储器中的位触发器，因此称为“软继电器”，相应某位触发器为“1”态，表示该继电器线圈通电，其动合触点闭合、动断触点打开。可编程控制器及其应用梯形图特点梯形图中，一般情况下（除有跳转指令和步进指令的程序段外）某个编号的继电器线圈只能出现一次，而继电器触点则可无限引用，既可是动合触点又可是动断触点。梯形图是PLC形象化的编程方式，其左右两侧母线并不接任何电源，因而图中各支路也没有真实的电流流过。可编程控制器及其应用梯形图特点输入继电器用于接收PLC的外部输入信号，而不能由内部其它继电器的触点驱动。因此，梯形图中只出现输入继电器的触点而不出现输入继电器的线圈。可编程控制器及其应用梯形图特点输出继电器供PLC做输出控制，但它只是输出状态寄存表的相应位，不能直接驱动现场执行部件，而是通过开关量输出模块相应的功率开关去驱动现场执行部件。当梯形图中的输出继电器得电接通，则相应模块上的功率开关闭合。可编程控制器及其应用梯形图特点PLC的内部继电器不能做输出控制用，它们只是一些逻辑运算用中间存储单元的状态，其触点可供PLC内部使用。PLC在解算用户逻辑时就是按照梯形图从上到下、从左到右的先后顺序逐行进行处理，即按扫描方式顺序执行程序，因此不存在几条并列支路的同时动作。