【文章內容簡介】 環(huán)掃描、集中輸入與輸出的工作方式。這種工作方法的顯著特點是：可靠性高、抗干擾能力強，但響應滯后、速度較慢。也就是說 PLC 以降低速度求得高可靠性。 圖 工作原理 開始 內部處理 通信處理 Run 方式 輸入掃描 執(zhí)行用戶程序 輸出處理 橡膠輪胎自動生產系統(tǒng)設計 第 4 頁 共 23 頁 PLC 的構成 從結構上分， PLC 分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式 PLC 包括 CPU 板、 I/O板、顯示面板、內存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式 PLC 包括CPU 模塊、 I/O 模塊、內存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 CPU 的構成 CPU 是 PLC 的核心，起神經中樞的作用，每套 PLC 至少有一個 CPU，它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和 PLC 內部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經分析后再按指令規(guī)定的任務產生相應的控制信號，去指揮有關的控制電路。 CPU 主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據、控制及狀態(tài)總線構成，CPU 單元還包括外圍芯片、總線接口及有關電路。內存主要用于 存儲程序及數(shù)據，是 PLC 不可缺少的組成單元。 在使用者看來，不必要詳細分析 CPU 的內部電路，但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。 CPU 的控制器控制 CPU 工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。運算器用于進行數(shù)字或邏輯運算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運算，并存儲運算的中間結果，它也是在控制器指揮下工作。 CPU 速度和內存容量是 PLC 的重要參數(shù)，它們決定著 PLC 的工作速度， IO 數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 I/O 模塊 PLC 與電氣回路的接口，是通過輸入輸出 部分（ I/O）完成的。 I/O 模塊集成了 PLC 的I/O 電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入 PLC 系統(tǒng)，輸出模塊相反。 I/O 分為開關量輸入（ DI），開關量輸出（ DO），模擬量輸入（ AI），模擬量輸出（ AO）等模塊。 開關量是指只有開和關（或 1 和 0）兩種狀態(tài)的信號，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的 I/O 分類如下：開關量：按電壓水平分，有 220VAC、 110VAC、 24VDC，按隔離方式分有繼電器隔離和晶體管隔離。模擬量：按信號類型分，有電流型（ 420mA,020mA）、電壓型（ 010V,05V,1010V）等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit 等。除了上述通用 IO 外，還有特殊 IO 模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按 I/O 點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量， I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受 CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。 電源模塊 PLC 電源用于為 PLC 各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24V 的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（ 220VAC 或 110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。 底板或機架 大多數(shù)模塊式 PLC 使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使 CPU橡膠輪胎自動生產系統(tǒng)設計 第 5 頁 共 23 頁 能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構成一個整體。 三菱介紹 三菱簡介 FX2N 系列是 FX 系列 PLC 家族中最先進的系列。其面板結構如圖 所示，由于 FX2N系列具備如下特點：最大范圍的包容了標準特點、程式執(zhí)行更快、全面補充了通信功能、適合世界各國不同的電源以及滿足單個需要的大量特殊功能模塊，它可以為工廠自動化應用提供最大的靈活性和控制能力。為大量 實際應用而開發(fā)的特殊功能開發(fā)了各個范圍的特殊功能模塊以滿足不同的需要 模擬 I/O，高速計數(shù)器。定位控制達到 16 軸，脈沖串輸出或為 J 和 K 型熱電偶或 Pt 傳感器開發(fā)了溫度模塊。對每一個 FX2n 主單元可配置總計達 8個特殊功能模塊。網絡和數(shù)據通信連接到世界上最流行的開放式網絡 CCLink， ProfibusDp和 DeviceNet 或者采用傳感器層次的網絡解決您的通信需要。時鐘功能和小時表功能在所有的 FX2NPLC 中都有實時時鐘標準。時間設置和比較指令易于操作。小時表功能對過程跟蹤和機器維護提供了有價值的信息。 應用指令中有多個可使用的簡單指令 高速處理指令：輸入過濾器常數(shù)可變，中斷輸入處理，直接輸入等。 便利指令：數(shù)字開關的數(shù)據讀取， 16 位數(shù)據的讀取矩陣輸入的讀取， 7 段顯示器輸出等。數(shù)據處理：數(shù)據檢索，數(shù)據排列，三角子函數(shù)運算，平方根，浮點小數(shù)運算等。 特殊用途：脈沖輸出 (20KHZ/DC5V,10KHZ/DC12V～ 24V)脈寬調制， PID 控制指令等。 外部設備相互通： 串行數(shù)據傳送， ACCII code 印刷， HEX←→ ASCII 變換，校驗碼等時計控制內置時鐘的數(shù)據比較、加法、減法，讀出、寫入等。 適用于多種特殊用途 ，還可應用在模擬控制、定位控制等特殊用途。 圖 三菱 FX 系列示意圖 橡膠輪胎自動生產系統(tǒng)設計 第 6 頁 共 23 頁 擴展模塊或特殊功能模塊 模擬輸入輸出： FX2N－ 4AD 模擬輸入 (4CH) FX2N－ 4DA 模擬輸出 (4CH) FX2N－ 4AD－ PT PT－ 100 溫度感應器用 (4CH) FX2N－ AAD－ TC 電熱偶溫度感應器用 (4CH) FXON－ 3A 模擬輸入出模塊 (2CH 入， 1CH 出 ) 高速脈沖輸入 FX2N－ 1HC 高速計數(shù)器 (2 相 50KHZ) 定位 FX2N－ 1PG 脈沖輸出 (1 軸 100KPPS) RS232C 機器通訊 FX2N－ 232IF RS232 通訊用 (1CH) 外部機器通訊簡單化 通過安裝機能擴充板，可將與外部設備通訊端口置 1 個通道。 一臺 FX2N 主機可安裝一個機能擴充板。 RS232C 通信用 FX2N－ 232－ BD 可以同各種 RS232 接口內置設備進行通訊，可 以和個人電腦連接。 RS485 通信用 FX2N－ 485－ BD……可以同個人電腦等計算機連接，可以再同 1 臺基本單元并連連接，可以在 FXON， FX2N 間作簡易 PLC 間進行連接。 RS422 通信用 FX2N－ 422－ BD……可以同編程工具， DU， GOT 等連接機能擴充板。在上述通訊功能之外，還備有多種電位器適配器 FX2N－ 8AV－ BD 模擬計時器 (8 點內置 ) FXON 用適配器連接 FX2N－ CNV－ BD 用于連接 FXON 系列用的適配器板。 FXON－ 232ADP(RS232C 通訊用 ) FXON－ 485ADP(計算機連接，并連簡易 PLC 間連接 ) 在使用 FX2N－ 485－ BD 及 FXON－ 485ADP 的 FX2N 系列間，可作簡易 PLC 通信連接。 可以共用 FX 系列的外部設備： 便攜式簡易編程器 FX－ 10P－ E、 FX－ 20P－ E 需使用 FX－ 20P－ CAB0 作連接線個人電腦軟 .