【文章內(nèi)容簡介】 ON 也推出了他們的 PLC。三菱、日立、富土、東芝、橫河、日電等公司也先后加入了 PLC 制造者的行列。 70 年代中期，美國和西德首先出現(xiàn)了微電腦化的小型 PLC。由于 PLC 是為工業(yè)控制所生產(chǎn)的通用性很 強，適合于大批量生產(chǎn)的裝置，所以成本迅速下降 。加上其是專為工業(yè)控制所設計，所以具有極好的抗干擾性能 。并且他的使用和維護都極為方便，實現(xiàn)了低水平的操作、高性能的控制，所以在機械制造業(yè)深受歡迎。小型PLC 開始步入諸如塑料注塑機、包裝機械、橡膠機械、紡織機械等輕工機械的控制領域，其成本的低廉和性能的優(yōu)良對直接使用微機作為控制單元的做法構成了強有力的挑戰(zhàn)，6 更有全面取代傳統(tǒng)繼電器控制屏的趨勢。據(jù)國外資料介紹 :1982 年美國 PLC 用戶中，有48%來自自動程序操作部門 (如汽車、拖拉機工業(yè)、機械工業(yè)等 )、 13%來自石油化工 業(yè)、9%來自食品飲料業(yè)、 7%來自冶金工業(yè)、其余部分來自造紙、采礦、污水處理等部門‘“。近年來，隨著我國對外開放，日、美、西德等國生產(chǎn)的 PLC 己通過多種途徑進入了我國，引起了各方面的重視并得到應用。如寶鋼工程應用了數(shù)百臺 PLC，首鋼、武鋼、開灤煤礦也分別應用了美國和德國的 PLC。 可編程序控制器的分類： PLC 的種類很多，其實現(xiàn)的功能、內(nèi)存容量、控制規(guī)模、外型等方面均存在較大的差異。因此， PLC 的分類沒有一個嚴格的統(tǒng)一標準，而是按照結(jié)構形式、控制規(guī)模、實現(xiàn)的功能進行大致的分類。 （ 1）按結(jié)構形式分 類 PLC 按照硬件的結(jié)構形式可以分為整體式和組合式。整體式 PLC 外觀上是一個長方形箱體，又稱為箱式 PLC。組合式 PLC 在硬件構成上具有一定的靈活性，其規(guī)?？梢韵衿捶e木一樣的進行組合，構成具有不同控制規(guī)模和功能的 PLC，因此這種 PLC 又稱為積木式PLC。 整體式 PLC：整體式 PLC 的 CPU、存儲器、輸入輸出安裝在同一機體內(nèi)，這種結(jié)構的特點是：結(jié)構簡單，體積小，價格低；輸入輸出路數(shù)固定，實現(xiàn)的功能和控制規(guī)模固定，靈活性較低。 組合式 PLC：組合式 PLC 為總線結(jié)構。其總線做成總線板，上面有若干個總線 槽，每個總線槽可安裝一個 PLC 模塊，不同的模塊實現(xiàn)不同的功能。 PLC 的 CPU、存儲器和電源等做成一個模塊，該模塊在總線版上的安裝位置一般來說是固定的，而且該模塊也是構成組合式 PLC 所必需的。其他的模塊根據(jù) PLC 的控制規(guī)模、實現(xiàn)的功能選取，安裝在總線版的其他任一總線槽上。組合式 PLC 安裝完成后，需進行登記，使 PLC 對安裝在個總線上的模塊進行確認。組合式 PLC 的總線板又稱為基版。組合式 PLC 的特點是系統(tǒng)構成靈活性高，可構成具有不同控制規(guī)模和功能的 PLC；價格較高。 （ 2）按控制規(guī)模分類 輸入輸出的總線數(shù)，又稱 I/O 點數(shù)，是表征 PLC 控制規(guī)模的重要參數(shù)。因此，按控制規(guī)模對 PLC 分類時，可根據(jù) I/O 點數(shù)的不同大致分為小型、中型和大型 PLC。 小型 PLC： I/O 點數(shù)較少，在 256 點以下的 PLC。 中型 PLC： I/O 點數(shù)較多，在 256 點以上、 2048 以下的 PLC。 大型 PLC： I/O 點數(shù)較多，在 2048 點以下的 PLC。 （ 3）按實現(xiàn)的功能分類 按照 PLC 所能實現(xiàn)的功能的不同，可以把 PLC 大致的分為低檔、中檔、和高檔機三類。 低檔機：具有邏輯運算、計時、計數(shù)、移位自診斷監(jiān)控等功能，還具有一定的算術、數(shù)據(jù)傳送和比較、通訊、遠程和模擬量處理功能。 中檔機：除具有低檔機的功能外，還具有較強的算術運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、遠程、通訊、子程序、中斷處理和回路控制功能。 高檔機：除具有中檔機的功能外，還具有帶符號數(shù)的算術運算、矩陣運算。函數(shù)、表格、CRT 顯示、打印機打印等功能。 一般地，低檔機多為小型 PLC，采用整體式機構；中檔機可為大、中、小型 PLC，其中小型 PLC 多采用整體式結(jié)構，中型和大型 PLC 多采用組合式結(jié)構；高檔機多為大型 PLC，7 采用組合式結(jié)構。目前，在國內(nèi)工業(yè)控制中應用最廣泛的是中、低檔機。 PLC 工作原理 CPU 連續(xù)執(zhí)行用戶程序、任務的循環(huán)序列稱為掃描。 CPU 的掃描周期包括讀輸入、執(zhí)行程序、處理通信請求、執(zhí)行 CPU 自診斷測試及寫輸出等內(nèi)容。 PLC 可被看成是在系統(tǒng)軟件支持下的一種掃描設備。它一直周而復始地循環(huán)掃描并執(zhí)行由系統(tǒng)軟件規(guī)定好的任務。用戶程序只是掃描周期的一個組成部分，用戶程序不運行時， PLC 也在掃描，只不過在一個周期中去除了用戶程序和讀輸入、寫輸出這幾部分內(nèi)容。典型的 PLC 在一個周期中可完成以 下 5 個掃描過程。 。為保證設備的可靠性，及時反應所出現(xiàn)的故障， PLC 都具有自監(jiān)視功能。自監(jiān)視功能主要由時間監(jiān)視器完成。 WDT 是一個硬件定時器，每一個掃描周期開始前都被復位。 WDT 的定時可由用戶修改，一般在 100～ 200ms 之間。其它的執(zhí)行結(jié)果錯誤可由程序設計者通過標志位進行處理。 。一般小型系統(tǒng)沒有這一掃描過程，配有網(wǎng)絡的 PLC系統(tǒng)才有通信掃描過程，這一過程用于 PLC 之間及 PLC 與上位計算機或終端設備之間的通信。 。機器處于正常運行狀態(tài)下，每一掃描周期內(nèi)部包換掃描過程。該過程在機器運行中是可控的，即用戶可以通過軟件進行設定。用戶程序的長短，會影響過程所用的時間 . 。機器在正常運行狀態(tài)下，每一時間，每個掃描周期內(nèi)都包含這個掃描過程。該過程在機器運行中是否被執(zhí)行是可控的。 CPU在處理用戶程序時，使用的輸入值不是直接從輸入點讀取的運算的結(jié)果也不直接送到實際輸出點，而是在內(nèi)存中設置了兩個映像寄存器：一個為輸入映像寄存器，