零基礎(chǔ)也能學(xué)懂PLC之結(jié)構(gòu)和原理
PLC的根本結(jié)構(gòu)和作業(yè)原理
作為一種工業(yè)操控的計算機,PLC和普通計算機有著類似的結(jié)構(gòu);可是因為運用場合、目的不同,在結(jié)構(gòu)上又有一些差別。
1.PLC的硬件組成
PLC硬件體系的根本結(jié)構(gòu)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(shè)I/O接口、通訊接口及電源組成。關(guān)于整體式PLC,這些部件都在同一個機殼內(nèi)。而關(guān)于模塊式PLC,各部件獨立封裝,稱為模塊,各模塊經(jīng)過機架和電纜銜接在一起。主機內(nèi)的各個部分均經(jīng)過電源總線、操控總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線銜接,依據(jù)實踐操控目標(biāo)的需求裝備必定的外部設(shè)備,構(gòu)成不同的PLC操控體系。常用的外部設(shè)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(jìn)行通訊,構(gòu)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(jìn)一步了解PLC的操控原理和作業(yè)進(jìn)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(yè),然后完成對現(xiàn)場的各個設(shè)備進(jìn)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(shù)學(xué)運算,和諧操控體系內(nèi)部各部分的作業(yè)。
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(jìn)行作業(yè),它的根本功能就是從內(nèi)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(nèi)容。用戶存儲器用來寄存編制的使用程序和作業(yè)數(shù)據(jù)狀況。寄存作業(yè)數(shù)據(jù)狀況的用戶存儲器部分也稱為數(shù)據(jù)存儲區(qū),它包含輸入/輸出數(shù)據(jù)映像區(qū)、定時器/計數(shù)器預(yù)置數(shù)和當(dāng)時值的數(shù)據(jù)區(qū)及寄存中心結(jié)果的緩沖區(qū)。
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(guān)量輸入模塊
開關(guān)量輸入設(shè)備是各種開關(guān)、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(yīng),有的也可由PLC內(nèi)部供給。
②開關(guān)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(zhuǎn)化為出產(chǎn)現(xiàn)場所需的,能驅(qū)動特定設(shè)備的信號,以驅(qū)動履行機構(gòu)的動作。
(4)編程器
編程器是PLC重要的外部設(shè)備,運用編程器可將用戶程序送入PLC的用戶程序存儲器,調(diào)試程序、監(jiān)控程序的履行進(jìn)程。編程器從結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)換成內(nèi)部作業(yè)電壓。外部銜接的電源,經(jīng)過PLC內(nèi)部配有的一個專用開關(guān)式穩(wěn)壓電源,將溝通/直流供電電源轉(zhuǎn)化為PLC內(nèi)部電路需求的作業(yè)電源(直流5V、±12V、24V),并為外部輸入元件(如挨近開關(guān))供給24V直流電源(僅供輸入端點運用)。驅(qū)動PLC負(fù)載的電源由用戶供給。
(6)外設(shè)接口
外設(shè)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(jīng)過外設(shè)接口組成PLC的操控網(wǎng)絡(luò)。PLC運用PC/PPI電纜或許MPI卡經(jīng)過RS-485接口與計算機銜接,能夠完成編程、監(jiān)控、聯(lián)網(wǎng)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(shè)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(jiān)控程序等。
PLC的用戶程序是用戶運用PLC的編程言語,依據(jù)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(yè)操控而開發(fā)的設(shè)備,其首要運用者是廣闊電氣技術(shù)人員,為了滿意他們的傳統(tǒng)習(xí)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(jié)構(gòu)
2.清晰的變量常數(shù)
3.簡化的程序結(jié)構(gòu)
4.簡化使用軟件生成進(jìn)程
5.強化調(diào)試手法