【文章內(nèi)容簡介】 輯控制器的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去 　　二、中央處理單元(CPU) 　　中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中樞。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當可編程邏輯控制器投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。 　　為了進一步提高可編程邏輯控制器的可靠性，近年來對大型可編程邏輯控制器還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。 　　三、存儲器 　　存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。 　　存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。 　　四、輸入輸出接口電路 　　1．現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路，作用是可編程邏輯控制器與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。 　　2．現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用可編程邏輯控制器通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。 　　五、功能模塊 　　如計數(shù)、定位等功能模塊。 六、通信模塊可編程控制器的工作原理　1．PLC的控制邏輯實現(xiàn)原理 繼電器控制系統(tǒng)是一種“硬件邏輯系統(tǒng)”，如圖41所示，它的三條支路是并行工作的，當按下按鈕SB1．中間繼電器K得電，K的兩個觸點閉合，接觸器KMKM2同時得電并產(chǎn)生動作。所以繼電器控制系統(tǒng)采用的是并行工作方式?！　】删幊炭刂破魇且环N計算機控制系統(tǒng)，它的工作原理是建立在計算機工作原理基礎(chǔ)之上的，即通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)的，如圖7．8(b)所示。由于CPU是以執(zhí)行程序來處理各項任務(wù)的，所以在每一瞬間只能做一件事，屬于串行工作方式。通過程序的執(zhí)行按程序順序依次完成各相應(yīng)的動作?！　?．PLC的工作方式 為了滿足工業(yè)邏輯控制的要求，同時結(jié)合計算機控制的特點，PLc的工作方式采用不斷循環(huán)的順序掃描工作方式。每一次掃描所用的時間稱為掃描周期或工作周期。CPU從第一條指令執(zhí)行開始，按順序逐條地執(zhí)行用戶程序直到用戶　　程序結(jié)束，然后返回第一條指令開始新的一輪掃描。PLC就是這樣周而復(fù)始地重復(fù)上述循環(huán)掃描的。PLC工作的全過程可用圖42所示的運行框圖來表示?！　≌麄€過程可分為以下幾個部分：　　第一部分是上電處理。PLC上電后對系統(tǒng)進行一次初始化，包括硬件初始化和軟件初始化，停電保持范圍設(shè)定及其他初始化處理等。　　第二部分是自診斷處理。PLC每掃描一次，執(zhí)行一次自診斷檢查，確定PLC自身的動作是否正常。如CPU、電池電壓、程序存儲器、I／0和通信等是否異?；虺鲥e．如檢查出異常時．CPU面板上的LED及異常繼電器會接通，在特殊寄存器中會存入出錯代碼。當出現(xiàn)致命錯誤時，CPU被強制為STOP方式，所有的掃描便停止?！　〉谌糠质峭ㄐ欧?wù)。PLC自診斷處理完成以后進入通信服務(wù)過程。首先檢查有無通信任務(wù)．如有則調(diào)用相應(yīng)進程．完成與其他設(shè)備的通信處理，并對通信數(shù)據(jù)作相應(yīng)處理；然后進行時鐘、特殊寄存器更新處理等工作?！　〉谒牟糠质浅绦驋呙柽^程。PLC在上電處理、自診斷和通信服務(wù)完成以后，如果工作選擇開關(guān)在RUN位置，則進入程序掃描工作階段。先完成輸入處理，即把輸入端子的狀態(tài)讀人輸入映像寄存器中，然后執(zhí)行用戶程序，最后把輸出處理結(jié)果刷新到輸出鎖存器中。　　在上述幾個部分中，通信服務(wù)和程序掃描過程是PLC工作的主要部分，其工作周期稱為掃描周期?？梢钥闯鰭呙柚芷谥苯佑绊懣刂菩盘柕膶崟r性和正確性，為了確?？刂颇苷_實時地進行，在每個掃描周期中，通信任務(wù)的作業(yè)時間必須被控制在一定范圍內(nèi)。PLC運行正常時，程序掃描周期的長短與CPU的運算速度、與I／O點的情況、與用戶應(yīng)用程序的長短及編程情況等有關(guān)。通常用PLC執(zhí)行1KB指令所需時闖來說明其掃描速度，一般為零點幾毫秒到上百毫秒?！　≈档米⒁獾氖牵煌噶钇鋱?zhí)行時間是不同的，從零點幾微秒到上百微秒不等．故選用不同指令所用的掃描時間將會不同。而對于一些需要高速處理的信號，則需要特殊的軟、硬件措施來處理?！　‘擯LC處于正常運行時，它將不斷重復(fù)掃描過程。分析上述掃描過程，如果對遠程I／O、特殊模塊和其他通信服務(wù)暫不考慮，這樣掃描過程就只剩下“輸入采樣”、“程序執(zhí)行”和“輸出刷新”三個階段了。這三個階段是PLC工作過程的中心內(nèi)容，理解透PLC工作過程的這三個階段是學(xué)習(xí)好PLC的基礎(chǔ)。下面就對這三個階段進行詳細的分析?！　?)輸入采樣階段PLC在輸入采樣階段，首先掃描所有輸入端點，并將各輸入狀態(tài)存人相對應(yīng)的輸入映像寄存器中。此時，輸入映像寄存器被刷新。接著．進入程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，在此階段輸入映像寄存器與外界隔離，無論輸入情況如何變化，其內(nèi)容保持不變，直到下一個掃描周期的輸入采樣階段，才重新寫入輸入端的薪內(nèi)容。所以一般來說．輸入信號的寬度要大于一個掃描周期，否則很可能造成信號的丟失?！　∮纱丝梢?，輸入映像寄存器的數(shù)據(jù)完全取決于輸入端子上各輸入點在上一刷新期間的接通和斷開狀態(tài)?！　?)程序執(zhí)行階段根據(jù)PLC梯形圖程序掃描原則，一般來說，PLC按從左到右、從上到下的步驟順序執(zhí)行程序。當指令中涉及輸入、輸出狀態(tài)時，PLC就從輸入映像寄存器中“讀入”采集到的對應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從元件映像寄存器‘‘讀入”對應(yīng)元件(“軟繼電器”)的當前狀態(tài)。然后，進行相應(yīng)的運算，運算結(jié)果再存入元件映像寄存器中。對元件映像寄存器來說，每一個元件(“軟繼電器’’)的狀態(tài)會隨著程序執(zhí)行過程而變化?！　?)輸出刷新階段在所有指令執(zhí)行完畢后，元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)(接通／斷開)在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過輸出端子和外部電源，驅(qū)動外部負載。　　由此可見，輸出映像寄存器的數(shù)據(jù)取決于輸出指令的執(zhí)行結(jié)果，輸出鎖存器中的數(shù)據(jù)由上一次輸出刷新期間輸出映像寄存器中的數(shù)據(jù)決定，而輸出端子的接通和斷開狀態(tài)，完全由輸出鎖存器決定?！　?．PLC的輸入輸出響應(yīng)時間 PLC的輸入輸出響應(yīng)時間如圖43所示。 PLC的選擇手機自動貼膜機采用深圳市匯川技術(shù)股份有限公司生產(chǎn)的H2u系列PLC，采用用戶最熟悉的編程編程指令架構(gòu)，參照國際PLC產(chǎn)品的行業(yè)標準自主研發(fā)，全面兼容三菱產(chǎn)品：包括程序、軟件、擴展模塊、通訊協(xié)議以及上位機連接，比如：組態(tài)連接、觸摸屏等。H2U可編程控制器的主要特點：程序存儲空間大，無需外部擴展內(nèi)存卡即可達24K步；模塊內(nèi)部集成了大容量電源，可直接給傳感器、HMI、外部中間繼電器等提供電源；提供多通道高頻率高速輸入輸出端口，豐富的運動和定位控制功能；集成兩個獨立通訊口，提供了豐富的通信協(xié)議，提供MODBUS指令，方便系統(tǒng)集成；提供完備的加密功能，保護用戶知識產(chǎn)權(quán)；在手機自動貼膜機里面，輸入有14個，輸出有9個，所以我們選用匯川H2u2416MT作為整個手機自動貼膜機的控制系統(tǒng)。H2u2416MT主模塊基本參數(shù)型號合計點數(shù)輸入輸出特性普通輸入高速輸入輸入電壓普通輸出高速輸出輸出方式H2u2416MT40點24點2路100k4路10kDC24V24點2路100k晶體管 H2u2416MT 接線端子定義管腳號信號描述1RXD接收負2RXD+接收正3GND地線，10沒有電氣連接4TXD/RXD對外發(fā)送負，若為RS485，也作接收負5+5V對外供電+5V，與內(nèi)部用的邏輯+5V相同6CCS通訊方向控制線7TXD+/RXD+對外發(fā)送正，若為RS485，也作接收正8NC空腳H2u2416MT整機硬件標準配置兩通訊口，COM0 硬件為標準RS485 和RS422，通過跳線JP0 選擇。若跳線插入，為純RS422 模式；若跳線斷開，為RS485/422 兼容模式，接口端子為8 孔鼠標頭母座。COM0 端口定義COM0 與計算機的連接有兩種方式，可通過兩種選配電纜實現(xiàn)：方式1（JP0 需要接通）：PLC側(cè)為RS422，計算機側(cè)為USB，可選配USB下載電纜，型號：H2UUSBCAB。方式2（JP0 需要接通）：PLC側(cè)為RS422，計算機側(cè)為RS232，可選配串口下載電纜，型號：H2U232CAB。COM0 與其它設(shè)備通信連接：方式1（JP0 需要接通）：用戶自制RS422