PLC的工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

可編程序控制器簡(jiǎn)稱PLC，是一種數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編制程序的存儲(chǔ)器，在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破飨到y(tǒng)也稱為“軟接線”程序控制系統(tǒng)，由硬件、軟件組成。PLC克服了繼電器控制系統(tǒng)接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差等缺點(diǎn)。它集三電(電控、電儀、電傳)于一體，性價(jià)比高，可靠性高。

一、PLC的組成

1、PLC的硬件組成與微型計(jì)算機(jī)相似，其主機(jī)由中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口、電源、通信接口等幾大部分組成。PLC的核心元件是中央處理器，小型PLC大多采用8位通用微處理器和單片微處理器。

2、PLC的輸入模塊一般使用光電耦合器來隔離內(nèi)部電路和外部電路，以減少外部干擾。

3、一般而言，PLC的AC輸入電源電壓范圍為220~380V。

4、PLC的輸出方式有繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出三種。輸出方式為繼電器輸出時(shí)，適用于交流和直流負(fù)載。

二、PLC的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、PLC一般能為外部傳感器提供24V直流電源。

2、PLC輸出點(diǎn)中，繼電器一個(gè)點(diǎn)的最大輸出電流是2A。

3、PLC的系統(tǒng)程序包括管理程序、供系統(tǒng)調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)程序模塊和用戶指令解釋程序。

4、三菱PLC機(jī)的輸入繼電器、輸出繼電器編程元件號(hào)均采用八進(jìn)制數(shù)，定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、特殊輔助繼電器、通用輔助繼電器編程元件號(hào)均采用十進(jìn)制數(shù)。

5、PLC中的軟元件均由電子電路和存儲(chǔ)器構(gòu)成?，F(xiàn)在許多PLC直接采用EEPROM或閃速(Flash)ROM 作為用戶存儲(chǔ)器。

三、PLC的工作原理

1、PLC是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，但由于它在硬件上有一些接口器件，在軟件上有專用的監(jiān)控軟件，所以其外形又不像計(jì)算機(jī)，操作使用方法、編程語言甚至工作原理都與計(jì)算機(jī)有所不同。另一方面，PLC作為繼電控制盤的替代物，它的核心是單片機(jī)，與繼電器控制邏輯的工作原理又有很大區(qū)別。PLC通過循環(huán)掃描輸入端口的狀態(tài)，執(zhí)行用戶程序，實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)。PLC的系統(tǒng)程序永久保存在PLC中，用戶不能改變。影響PLC掃描周期長(zhǎng)短的因素是用戶程序長(zhǎng)短、CPU執(zhí)行指令的速度。當(dāng)PLC的I/O點(diǎn)數(shù)不夠時(shí)，可通過 PLC的I/O擴(kuò)展接口對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。

2、由于PLC電源的好壞直接影響PLC的功能和可靠性，因此，PLC對(duì)電源的基本要求如下：

1）能有效控制、消除電網(wǎng)電源帶來的各種噪聲；

2）不會(huì)因電源發(fā)生故障而導(dǎo)致其他部分產(chǎn)生故障；

3）能在較寬的電壓波動(dòng)范圍內(nèi)保持輸出電壓穩(wěn)定；

4）電源本身的功耗應(yīng)盡可能低,以降整機(jī)的溫升；

5）內(nèi)部電源及PLC向外提供的電源與外部電源間應(yīng)完全隔離；

6）有較強(qiáng)的自動(dòng)護(hù)功能。

3、大部分 PLC 采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電。對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，常采用鋰電池作斷電保護(hù)后備電源，鋰電池的工作壽命約為5年。