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plc控制系統的硬件組成

2019-03-20 17:02:24 合肥鴻昇自動化科技有限公司 閱讀

  1.plc控制系統的硬件組成

  PLC硬件系統的基本結構如下

  PLC的主機由CPU、存儲器(EPROM、RAM)、輸入/輸出單元、外設I/O接口、通信接口及電源組成。對于整體式PLC,這些部件都在同一個機殼內。而對于模塊式PLC,各部件獨立封裝,稱為模塊,各模塊通過機架和電纜連接在一起。主機內的各個部分均通過電源總線、控制總線、地址總線和數據總線連接,根據實際控制對象的需要配備一定的外部設備,構成不同的PLC控制系統。常用的外部設備有編程器、打印機、EPROM寫入器等。PLC可以配置通信模塊與上位機及其他的PLC進行通信,構成PLC的分布式控制系統。

  下面分別介紹PLC的各組成部分及其作用,以便用戶進一步了解PLC的控制原理和工作過程。

plc控制系統.jpg

  (1)CPU

  CPU是PLC的控制中樞,PLC在CPU的控制下有條不紊地協調工作,從而實現對現場的各個設備進行控制。CPU由微處理器和控制器組成,它可以實現邏輯運算和數學運算,協調控制系統內部各部分的工作。

  控制器的作用是控制整個微處理器的各個部件有條不紊的進行工作,它的基本功能就是從內存中讀取指令和執行指令。

  (2)存儲器

  PLC配有兩種存儲器,即系統存儲器和用戶存儲器。系統存儲器用來存放系統管理程序,用戶不能訪問和修改這部分存儲器的內容。用戶存儲器用來存放編制的應用程序和工作數據狀態。存放工作數據狀態的用戶存儲器部分也稱為數據存儲區,它包括輸入/輸出數據映像區、定時器/計數器預置數和當前值的數據區及存放中間結果的緩沖區。

  PLC的存儲器主要包括以下幾種。

  (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的輸入類型通常可以是直流、交流和交直流。輸入電路的電源可由外部供給,有的也可由PLC內部提供。

  ②開關量輸出模塊

  輸出模塊的作用是將CPU執行用戶程序所輸出的TTL電平的控制信號轉化為生產現場所需的,能驅動特定設備的信號,以驅動執行機構的動作。

  (4)編程器

  編程器是PLC重要的外部設備,利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、監控程序的執行過程。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

  電源單元的作用是把外部電源(220V的交流電源)轉換成內部工作電壓。外部連接的電源,通過PLC內部配有的一個專用開關式穩壓電源,將交流/直流供電電源轉化為PLC內部電路需要的工作電源(直流5V、±12V、24V),并為外部輸入元件(如接近開關)提供24V直流電源(僅供輸入端點使用)。驅動PLC負載的電源由用戶提供。

plc控制系統.jpg

  (6)外設接口

  外設接口電路用于連接手持編程器或其他圖形編程器、文本顯示器,并能通過外設接口組成PLC的控制網絡。PLC使用PC/PPI電纜或者MPI卡通過RS-485接口與計算機連接,可以實現編程、監控、聯網等功能。

  2.PLC的軟件組成

  PLC的軟件由系統程序和用戶程序組成。

  系統程序由PLC制造廠商設計編寫,并存入PLC的系統存儲器中,用戶不能直接讀寫與更改。系統程序一般包括系統診斷程序、輸入處理程序、編譯程序、信息傳送程序及監控程序等。

  PLC的用戶程序是用戶利用PLC的編程語言,根據控制要求編制的程序。在PLC的應用中,重要的是用PLC的編程語言來編寫用戶程序,以實現控制目的。由于PLC是專門為工業控制而開發的裝置,其主要使用者是廣大電氣技術人員,為了滿足他們的傳統習慣和掌握能力,PLC的主要編程語言采用比計算機語言相對簡單、易懂、形象的專用語言。

  1.圖形式指令結構

  2.明確的變量常數

  3.簡化的程序結構

  4.簡化應用軟件生成過程

  5.強化調試手段



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