【文章內(nèi)容簡介】 其輸出部分主要實(shí)現(xiàn)阻抗匹配、功率放大、波形矯正等功能，在一些場合下， 仿真信號也需要與現(xiàn)場電氣隔離 ，但仿真信號的隔離比數(shù)字信號要復(fù)雜的多，用于數(shù)字信號的光電隔離因線性度較差而不能用來隔離仿真信號，因此仿真信號常常采用成本較高的隔離放大器來實(shí)現(xiàn)電氣隔離。 PLC 中的電源一般有三類 : (1)+5V、 177。 15V 直流電源：供 PLC 中 TTL 芯片和集成運(yùn)放使用。 (2)供輸出接口使用的高壓大電流的功率電源。 (3)鋰電池及其充電電源。 PLC 一般使用的是 AC 220V 電源，也可使用 DC 24V 供電。 編程器是 PLC 重要的外部設(shè)備，是人機(jī)對話的窗口，它可將用戶程序輸入PLC 的存儲器內(nèi)，還可用于檢 查程序、修改程序，編程器還用于監(jiān)視 PLC 的工作 狀態(tài)。編程器一般分為簡易型和智能型兩類。 2 PLC的軟件系統(tǒng) 用于控制 PLC 本身的運(yùn)行。主要 由系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和標(biāo)準(zhǔn)程序模塊組成，供系統(tǒng)調(diào)用。 它是有 PLC 的使用者編織的，用于控制被控制 裝置的運(yùn)行。 的工作原理 1PLC 的工作方式 PLC 采用循環(huán)掃描方式。即從用戶程序的第一條指令開始執(zhí)行，在無中斷或跳轉(zhuǎn)的情況下，順序掃描到結(jié)束符后再返回第一條指令，如此周而復(fù)始地不斷循環(huán)。其掃描過程如圖 所示，當(dāng) PLC處于 STOP 狀態(tài)時，只完成內(nèi)部處理和通信操作，只有當(dāng) PLC 處于 RUN 狀態(tài)時， PLC 才會繼續(xù)向下進(jìn)行輸入處理、程序執(zhí)行和輸出處理階段，這三個階段完成進(jìn)入下一個掃描過程。 在此階段， PLC 檢查 CPU 模塊的硬件是否正常，復(fù)位監(jiān)視定時器 ，以及完成一些其他內(nèi)部工作。 在此階段， PLC 與一些智能模塊通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令更新編程器的顯示內(nèi)容等，當(dāng) PLC 處于停止?fàn)顟B(tài)時，只進(jìn)行內(nèi)容處理和通信操作等內(nèi)容。 輸入處理也叫輸入采樣。在此階段順序讀入所有輸 入端子的通段狀態(tài)，并將讀入的信息存入對應(yīng)的映像寄存器，在輸入映像寄存器被刷新，接著進(jìn)入程序的執(zhí)行階段。 根據(jù) PLC 梯形圖程序掃描原則，按選左后右，先上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則更具跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。若用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時， PLC 從輸入映像寄存器中讀出上一階段采入的對應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從輸出映像寄存器讀出對應(yīng)映像寄存器的當(dāng)前狀態(tài)，根據(jù)用戶程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入有關(guān)器件寄存器中。 5 輸出處理 程序執(zhí)行完畢后，將輸出映像寄存器，即元件映 像寄存器中的 Y 寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通關(guān)隔離電路，驅(qū)動 功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號，驅(qū)動外部負(fù)載。 2PLC 的掃描周期 PLC 全過程掃描一次所需要的時間成為掃描周期，它的長短與用戶程序的長度、 I/O 點(diǎn)數(shù)及 CPU 的處理通訊過程等因素都有關(guān)系。 由于 PLC 是掃描工作過程，在程序執(zhí)行階段即使輸入法生了變化，輸入狀態(tài)映像寄存器的內(nèi)容也不會變化，要等下一周期的輸入處理階段才能改變。輸入映像寄存器中的輸入信號，要等到一個周期循環(huán)結(jié)束后， CPU 才會將這項(xiàng)輸出信號全部送給輸出鎖存器。因 此輸入輸出的狀態(tài)保持一個掃描周期變，故需要脈沖輸入的寬度必須要大于一個掃描周期。一般輸入采樣和輸出刷新只要 12ms,掃描時間主要由用戶程序 決定，一般為 1100ms。 3 PLC 的 I/O 滯后時間 輸入 /輸出滯后時間又稱系統(tǒng)響應(yīng)時間，是指 PLC 輸入信號發(fā)生變化的時刻至它控制的有關(guān)外部輸出信號發(fā)生變化的時刻之間的時間間隔，它由于輸入電路濾波時間、輸出電路的滯后時間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時間三部分組成。 輸入模塊的 RC 濾波電路用來濾除由輸入端引入的干擾噪聲，消除因外 接輸入點(diǎn)動作時才是的 抖動引起的不良影響，濾波電路的時間常數(shù)決定了輸入濾波時間的長短，其典型值為 10ms 左右。 輸出模塊的滯后時間與模塊的類型有關(guān)，繼電器型輸出電路的滯后時間一般在 10ms 左右；雙向晶閘 管型輸出電路在負(fù)載通電時的滯后時間約為 1ms負(fù)載由通電到斷電時的周瑜打滯后時間為 10ms；晶體管型輸出電路的滯后時間一般在 1ms 一下 由掃描工作方式引起 的滯后時間最長可達(dá)到兩個多掃描周期。 PLC 總的響應(yīng)延遲時間一般只有幾十毫秒，對于一般的系統(tǒng)是無關(guān)緊要的要求輸入輸出信號之間的滯后時間盡量短的系 統(tǒng)，可以選用掃描速度快的PLC 或采取其他措施。 的編程語言 PLC 的編程語言可分為兩大類；圖形化編程語言和文本化編程語言。圖形化編程語言有梯形圖（ LD））語言、順序功能圖 (SFC)語言、功能塊圖（ FBD）語言；文本化編程語言包括：指令表（ IL）語言和結(jié)構(gòu)文本（ ST）語言。 1 梯形圖編程語言（ LD） 梯形圖編程語言是用梯形圖的圖形符號來描述程序的一中程序設(shè)計語言。采用梯形圖編程語言，程序采用梯形圖的形式描述，這種編程語言采用因果關(guān)系來描述事件發(fā)生的條件和結(jié)果，沒個梯級是一個因果關(guān)系，在梯級中，描 述事件發(fā)生的條件表示在左邊事件發(fā)生的結(jié)果表示在后面。 梯形圖編程語言是最常用的一種編程語言，它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工業(yè)過程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對這種有邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來的梯形圖深為喜愛，使之得到了廣泛的應(yīng)用。 梯形圖編程語言的特點(diǎn)是：與電氣操作原理圖相對應(yīng)，具有直觀性和對應(yīng)性；與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，對電氣技術(shù)人員來說，易于掌握和學(xué)習(xí)。 2 順序功能圖語言（ SFC） 順序功能圖語言具有圖形表達(dá)方式，能較簡單和清除地描述并發(fā)系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)的所有現(xiàn)象，并能對系統(tǒng)中的死鎖、不安全等反?，F(xiàn) 象進(jìn)行分析和建模，在模型的基礎(chǔ)上能直接編程，所的到了廣泛應(yīng)用。 順序功能圖語言的特點(diǎn)是 :以功能為主線，條理清除，便于對程序操作的理解和溝通； 對大型的程序可分工設(shè)計，采用較靈活的程序結(jié)構(gòu)，可節(jié)省程序設(shè)計時間和調(diào)試時間；常用語系統(tǒng)規(guī)模較大，程序關(guān)系復(fù)雜的場合。 3 功能塊圖語言（ FBD） 功能塊圖語言是采用功能模塊來表示模塊所具有的功能，不同的功能模塊有不同的功能。它有若干個輸入端和輸出端，通關(guān)軟連接的方式，分別連接到 所需的其他端子，完成所需的控制運(yùn)算或控制功能。功能模塊可以分為不同的類型，在同一種類型中 ，也可能因功能參數(shù)的不同而使功能或應(yīng)用范圍有所差別，例如， 輸入端的數(shù)量、輸入 信號的類型等的不同使它的范圍不同。由于采用軟連接的方式進(jìn)行功能模塊之間及功能模塊與外部端子的連接，因此控制方法的更改、信號連接的替換等操作可以很方便實(shí)現(xiàn)。 功能塊圖語言的特點(diǎn)是：功能模塊是用圖形化的方法描述功能，它的直觀性大大方便了設(shè)計人員的編程和組態(tài)，有較好的易操作性；對控制規(guī)模較大、控制關(guān)系復(fù)雜的系統(tǒng)，由于控制功能的關(guān)系可以較清楚地表達(dá)出來，編程和組態(tài)時間可以縮短，調(diào)試時間也隨之減少；由于每種功能模塊需要占用一定的程序內(nèi)存，故這 種設(shè)計語言在大中型可編程控制器中才被采用。 4 指令表語言（ IL） 指令表語言是一種低級語言，與匯編語言很相似，它可以用來描述功能、功能塊和程序的行為，還可以在順序功能流程圖中描述動作和轉(zhuǎn)變行為。 指令表語言用于調(diào)用，如有條件和無條件地調(diào)用功能塊和功能，還能執(zhí)行賦值以及在區(qū)段內(nèi)執(zhí)行有條件或無條件的轉(zhuǎn)移。指令表語言不但簡單易學(xué)，而且非常容易實(shí)現(xiàn)，不通過編譯就可以下載到 PLC。其他語言如功能塊圖語言、結(jié)構(gòu)化文本語言等都可以轉(zhuǎn)換為指令表語言。 指令表語言具有下列特點(diǎn)：采用助記符來表示操作功能，容易記憶，便于掌握；在編程器的鍵盤上采用助記符來表示，便于操作；可在無計算機(jī)的場合進(jìn)行編程設(shè)計，與梯形圖有一一對應(yīng)關(guān)系。 5 結(jié)構(gòu)文本語言（ ST） 結(jié)構(gòu)文本語言是用 結(jié)構(gòu)化的描述語句來描述程序的一種編程語言，它是一種類似于高級語言的編程語言。在大中型的可編程序控制器系列中，常采用結(jié)構(gòu)文本語言來描述控制系統(tǒng)中各個變量之間運(yùn)算關(guān)系。大多數(shù)制造廠商采用的結(jié)構(gòu)文本語言與 BASIC 語言、 Pascal 語言、 C 語言等高級語言相類似，但為了應(yīng)用方便，在語句的表達(dá)方法及語句的種 類等方面進(jìn)行了簡化。 結(jié)構(gòu)文本語言具有的特點(diǎn)：采用高級語言進(jìn)行編程，可以完成較復(fù)雜的控制運(yùn)算；需要有一定的計算及高級程序設(shè)計語言的知識和編程技巧，對編程人員的技能要求較高，直觀性和易操作性等性能較差；在采用其他語言較難實(shí)現(xiàn)的編程中，常采用該編程語言進(jìn)行編程。 的基本指令 1 輸入輸出指令（ LD/LDI/OUT） 下面把 LD/LDI/OUT 三條指令的功能、梯形圖表示形式、操作元件 以列表的形式加以說明： 符號 功 能 梯形圖表示 操作元件 LD（?。? 常開觸點(diǎn)與