PLC是以微處理器為基礎(chǔ),綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù),用面向控制過程面向用戶的“自然語言”編程,適應(yīng)工業(yè)環(huán)境,簡單易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工業(yè)控制裝置。PLC是在繼電器順序控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的以微處理器為核心的通用自動(dòng)控制裝置。
可編程邏輯控制器實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī),其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同,基本組成如下圖所示,基本構(gòu)成詳細(xì)描述如下:
電源用于將交流電轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部所需的直流電,目前大部分PLC采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電。
中央處理單元(CPU)
中央處理器是PLC的控制中樞,也是PLC的核心部件,其性能決定了PLC的性能。
中央處理器由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成,這些電路都集中在一塊芯片上,通過地址總線、控制總線與存儲(chǔ)器的輸入/輸出接口電路相連。中央處理器的作用是處理和運(yùn)行用戶程序,進(jìn)行邏輯和數(shù)學(xué)運(yùn)算,控制整個(gè)系統(tǒng)使之協(xié)調(diào)。
存儲(chǔ)器
存儲(chǔ)器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路,它的作用是存放系統(tǒng)程序、用戶程序、邏輯變量和其他一些信息。其中系統(tǒng)程序是控制PLC實(shí)現(xiàn)各種功能的程序,由PLC生產(chǎn)廠家編寫,并固化到只讀存儲(chǔ)器(ROM)中,用戶不能訪問。
輸入單元
輸入單元是PLC與被控設(shè)備相連的輸入接口,是信號(hào)進(jìn)入PLC的橋梁,它的作用是接收主令元件、檢測元件傳來的信號(hào)。輸入的類型有直流輸入、交流輸入、交直流輸入。
輸出單元
輸出單元也是PLC與被控設(shè)備之間的連接部件,它的作用是把PLC的輸出信號(hào)傳送給被控設(shè)備,即將中央處理器送出的弱電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電平信號(hào),驅(qū)動(dòng)被控設(shè)備的執(zhí)行元件。輸出的類型有繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘門輸出。
PLC除上述幾部分外,根據(jù)機(jī)型的不同還有多種外部設(shè)備,其作用是幫助編程、實(shí)現(xiàn)監(jiān)控以及網(wǎng)絡(luò)通信。常用的外部設(shè)備有編程器、打印機(jī)、盒式磁帶錄音機(jī)、計(jì)算機(jī)等。
功能特點(diǎn):
(1)可靠性高。由于PLC大都采用單片微型計(jì)算機(jī),因而集成度高,再加上相應(yīng)的保護(hù)電路及自診斷功能,提高了系統(tǒng)的可靠性。
(2)編程容易。PLC的編程多采用繼電器控制梯形圖及命令語句,其數(shù)量比微型機(jī)指令要少得多,除中、高檔PLC外,一般的小型PLC只有16條左右。由于梯形圖形象而簡單,因此容易掌握、使用方便,甚至不需要計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí),就可進(jìn)行編程。
(3)組態(tài)靈活。由于PLC采用積木式結(jié)構(gòu),用戶只需要簡單地組合,便可靈活地改變控制系統(tǒng)的功能和規(guī)模,因此,可適用于任何控制系統(tǒng)。
(4)輸入/輸出功能模塊齊全。PLC的最大優(yōu)點(diǎn)之一,是針對(duì)不同的現(xiàn)場信號(hào)(如直流或交流、開關(guān)量、數(shù)字量或模擬量、電壓或電流等),均有相應(yīng)的模板可與工業(yè)現(xiàn)場的器件(如按鈕、開關(guān)、傳感電流變送器、電機(jī)啟動(dòng)器或控制閥等)直接連接,并通過總線與CPU主板連接。
(5)安裝方便。與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比,PLC的安裝既不需要專用機(jī)房,也不需要嚴(yán)格的屏蔽措施。使用時(shí)只需把檢測器件與執(zhí)行機(jī)構(gòu)和PLC的I/O接口端子正確連接,便可正常工作。
(6)運(yùn)行速度快。由于PLC的控制是由程序控制執(zhí)行的,因而不論其可靠性還是運(yùn)行速度,都是繼電器邏輯控制無法相比的。
近年來,微處理器的使用,特別是隨著單片機(jī)大量采用,大大增強(qiáng)了PLC的能力,并且使PLC與微型機(jī)控制系統(tǒng)之間的差別越來越小,特別是高檔PLC更是如此。
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下面以三菱FX系列基本邏輯指令為例,
我們聊聊PLC常用基本邏輯指令:
//01主控復(fù)位指令MC及MCRMC(主控指令)
用于公共觸點(diǎn)的連接。執(zhí)行MC后,左母線移到MC觸點(diǎn)的后面。
MCR(主控復(fù)位指令)
MCR是MC指令的復(fù)位指令,它利用MCR指令恢復(fù)原左母線的位置。
使用MCMCR指令的好處在于可以節(jié)省很多儲(chǔ)存單元,因?yàn)槲覀冊(cè)诰幊痰臅r(shí)候會(huì)出現(xiàn)多個(gè)線圈同時(shí)受一個(gè)或一組觸點(diǎn)控制的情況,如果我們?cè)诿總€(gè)線圈中都串入同樣的觸點(diǎn),就會(huì)占用很多儲(chǔ)存單元,因?yàn)镻LC的儲(chǔ)存單元是有限的,而使用MC和MCR指令就可以很好的解決這個(gè)問題。
例如:
利用MC NO M0實(shí)現(xiàn)左母線右移,使Y0 ,Y1都在X0的控制下,其中N0表示的是嵌套等級(jí),利用MCR,N0恢復(fù)到原左母線狀態(tài)。如果m0斷開則會(huì)跳過MC,MCR之間的指令向下執(zhí)行。
注解:
1,MC,MCR程序指令的目標(biāo)元件為Y何M,但不能用特殊輔助繼電器。MC占用3個(gè)程序步,MCR占用2個(gè)程序步;
2.MC指令的輸入觸點(diǎn)斷開時(shí),在MC和MCR內(nèi)的積算定時(shí)器,計(jì)數(shù)器,用復(fù)位置位驅(qū)動(dòng)的元件保持不變。
02置位與復(fù)位指令SET,RST
SET置位指令的作用是使被操作的目標(biāo)元件置位并保持,
RST復(fù)位指令使被操作的目標(biāo)原件復(fù)位并保持清零狀態(tài)。
例如:
如上圖所示:當(dāng)X000常開接通的時(shí)候,Y000變?yōu)镺N狀態(tài)并一直保持該狀態(tài),即使X000斷開Y000的ON狀態(tài)也仍然維持不變,只有當(dāng)X1的常開閉合的時(shí)候,Y0才變?yōu)镺FF狀態(tài)并保持,即使X1常開斷開,Y0也仍為OFF狀態(tài)。
03沖輸出指令PLS,PLF
PLS上升沿脈沖指令:
在輸入信號(hào)上升沿產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的脈沖輸出;
PLF下降沿脈沖指令:
在輸入信號(hào)的下降沿產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的脈沖輸出。
說明:
1,PLS,PLF的指令目標(biāo)元件為Y和M;
2.使用PLS的時(shí)候,僅在驅(qū)動(dòng)輸入為ON后的一個(gè)掃描周期內(nèi)目標(biāo)元件為ON;
3.使用PLF的時(shí)候只是利用輸入信號(hào)的下降沿驅(qū)動(dòng),其它的與PLS相同。
例如:
當(dāng)常開觸點(diǎn)X0由斷到通的瞬間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)上升沿脈沖,M0導(dǎo)通置位Y0,X1由斷到通的瞬間產(chǎn)生一個(gè)下降沿脈沖,M1導(dǎo)通復(fù)位Y0。
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原文標(biāo)題:PLC以及其常用基本邏輯指令介紹
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