PLC簡(jiǎn)介

　　可編程邏輯控制器是種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲(chǔ)器，在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。

　　PLC的基本結(jié)構(gòu)

　　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：

　　電源電源用于將交流電轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部所需的直流電j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(cè)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。

　　PLC的工作原理

　　當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。

　?。ㄒ唬┹斎氩蓸与A段

　　在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

　　（二）用戶程序執(zhí)行階段

　　在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序（梯形圖）。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。

　　即在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。

　?。ㄈ┹敵鏊⑿码A段

　　當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出

　　同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外，采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然，如果掃描周期所占用的時(shí)間對(duì)整個(gè)運(yùn)行來說可以忽略，那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。

　　一般來說，PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等，即一個(gè)掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和。

　　如何看懂plc電路圖

　　PLC就是可編程控制器，其控制電路圖除了電氣接線圖外，主要是其內(nèi)部的梯形圖。梯形圖與一般電氣控制線路圖差別不大。就是“線圈通電，觸頭改變狀態(tài)；線圈失電，觸頭恢復(fù)原狀”。

　　看含PLC的電路圖，首先應(yīng)該知道其梯形圖中圖形的含義（如線圈和觸頭的符號(hào)用什么表示，其功能是什么等）然后了解其文字符號(hào)的含義。最后注意其輸入/輸出通道的連接情況。

　　它和普通的電路圖一樣，有常開，有常閉

　　簡(jiǎn)單的輸入輸出可以這么看：

　　X端子是輸入

　　Y端子是輸出

　　可以把PLC看做一個(gè)集成了的大迷電器

　　較為復(fù)雜點(diǎn)的有A/D、D/A和脈沖等。一般的設(shè)備都有它配套參考書，仔細(xì)看看。

　　這個(gè)是PLC的開關(guān)量輸入（DI）模塊的接線示意圖，大方框內(nèi)表示內(nèi)部電路板線路，大方框外表示各個(gè)DI信號(hào)接線圖，以數(shù)字表示端子編號(hào)，共有16個(gè)DI信號(hào)通道。如通道2-3：外部連接一個(gè)開關(guān)和電原（該符號(hào)表示直流、交流電源均可），與內(nèi)部線路形成回路，直流/交流電源經(jīng)過限流電阻、整流橋形成內(nèi)部的直流電源，經(jīng)扼流線圈給光電耦合開關(guān)、發(fā)光二極管工作。光電耦合開關(guān)的信號(hào)傳給內(nèi)部處里，發(fā)光二極管用做狀態(tài)燈以便辨識(shí)通道2-3外電路是否接通。其他通道與此相司。

　　PLC不需要電路圖，看你要實(shí)現(xiàn)神魔功能，寫合適的梯形圖。PLC是根據(jù)需要定制的，會(huì)隨機(jī)帶接線圖的！它的接線圖一定會(huì)非常詳細(xì)，照?qǐng)D接線就行。

　　如何看懂plc梯形圖

　　梯形圖是PLC使用得最多的圖形編程語言，被稱為PLC的第一編程語言。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。梯形圖編程閱讀：從左到右，從上到下。

　　1．軟繼電器

　　PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實(shí)的物理繼電器，而是一些存儲(chǔ)單元（軟繼電器），每一軟繼電器與PLC存儲(chǔ)器中映像寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)。該存儲(chǔ)單元如果為“1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈“通電”，其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“1”或“ON”狀態(tài)。如果該存儲(chǔ)單元為“0”狀態(tài)，對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電器為“0”或“OFF”狀態(tài)。使用中也常將這些“軟繼電器”稱為編程元件。

　　2．能流

　　觸點(diǎn)接通時(shí)，有一個(gè)假想的“概念電流”或“能流”從左向右流動(dòng)，這一方向與執(zhí)行用戶程序時(shí)的邏輯運(yùn)算的順序是一致的。能流只能從左向右流動(dòng)。利用能流這一概念，可以幫助我們更好地理解和分析梯形圖。

　　3．母線

　　梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為母線。在分析梯形圖的邏輯關(guān)系時(shí)，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩側(cè)母線（左母線和右母線）之間有一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓，母線之間有“能流”從左向右流動(dòng)。右母線可以不畫出。

　　4．梯形圖的邏輯解算

　　根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對(duì)應(yīng)的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的順序進(jìn)行的。解算的結(jié)果，馬上可以被后面的邏輯解算所利用。邏輯解算是根據(jù)輸入映像寄存器中的值，而不是根據(jù)解算瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來進(jìn)行的。

　　-||-看成開關(guān)的常開

　　-|/|-看成開關(guān)的常閉括號(hào)里是輸出線圈

　　5.PLC梯形圖閱讀步驟

　　第一步：你要明白你的PLC控制的設(shè)備，都有那些需要操作控制的動(dòng)作、運(yùn)行的狀態(tài)、保護(hù)的動(dòng)作?

　　第二步：先從PLC的輸入端出發(fā)，把輸入端各個(gè)點(diǎn)的輸入開關(guān)指令的意義搞明白，哪個(gè)是啟動(dòng)，哪個(gè)是停止?

　　第三步：再從PLC的輸出端出發(fā)，把輸出端各個(gè)點(diǎn)的輸出信號(hào)、執(zhí)行開關(guān)電器的意義搞明白，哪個(gè)動(dòng)作啟動(dòng)，哪個(gè)動(dòng)作停止?

　　第四步：打開梯形圖，一個(gè)梯級(jí)一個(gè)梯級(jí)的分析輸入與輸出的邏輯關(guān)系，分別控制、執(zhí)行、完成的操作任務(wù)?

　　第五步：不斷重復(fù)一、二、三、四步，直到熟悉、吃透整體PLC梯形圖的控制邏輯原理以及設(shè)備的工作原理?