【正文】 編程器 、 輸入 /輸出組件 、 電源等幾部分組成 。 圖 5 34繼電接觸器控制系統(tǒng) 輸 入 部 分 邏 輯 部 分 輸 出 部 分圖 5 35 PLC 控制系統(tǒng)圖 輸 入 部 分邏 輯 部 分輸 出 部 分微 處 理 器存 儲 器 1) 微處理器簡稱 CPU, 是 PLC的大腦 ， 其主要作用是接收并存儲從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù) ， 診斷編程過程中的錯誤 ， 。 2) 存儲器是 PLC的記憶裝置 , 包括系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器 。 系統(tǒng)存儲器用以存放系統(tǒng)工作程序 (監(jiān)控程序 )、 模塊化應(yīng)用功能子程序 、 命令解釋 、 功能子程序的調(diào)用管理程序及按對應(yīng)定義 (I/O、 內(nèi)部繼電器 、 定時器 、 計數(shù)器等 )存貯系統(tǒng)參數(shù)等 。 系統(tǒng)程序應(yīng)永久保存在 PLC內(nèi) ， 不能因關(guān)機 、 停電或故障而改變其內(nèi)容 。 因此這部分程序關(guān)系到 PLC的性能 ， 在出廠前已固化 ， 用戶不能改變 。 用戶存儲器用來存放編程器或磁帶輸入的用戶控制程序 。 用戶控制程序可以根據(jù)需要通過編程器進行修改 。 PLC的用戶存儲器通常以 “ 字節(jié) ” (16位 /字 )為單位來表示存儲量 。 PLC產(chǎn)品說明書中所指的存儲器的型式或存儲方式及容量是對用戶程序存儲器而言的 。 3) 編程器是用于用戶程序的編制 、 編輯 、 調(diào)試和監(jiān)視的 。 它可以監(jiān)視 PLC的工作情況 ， 還可以通過鍵盤去調(diào)用和顯示 PLC的一些內(nèi)部狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù) 。 4) 輸入 / 輸入 /輸出組件是可編程序控制器與被控設(shè)備聯(lián)接的部件 , 包括輸入組件和輸出組件 。 輸入組件能接收被控設(shè)備的信號 , 如按鈕 、 行程開關(guān) 、 各種傳感器的信號等 , 這些信號通過輸入電路驅(qū)動內(nèi)部電路接通或斷開 。 輸出組件把微處理器內(nèi)部的電路信號轉(zhuǎn)換成繼電器的通斷來控制外部負載 (如線圈 、 電磁閥 、 指示燈等 )電路 。 5) 電源部件將外接的交流電源轉(zhuǎn)換成 PLC工作所需要的直流電源 。 電源的好壞直接影響著 PLC的功能和可靠性 。 所用電源除外接交流電源外還采用了鋰電池作停電時的后備電源 。 2. 可編程序控制器的基本工作過程 PLC對用戶程序的執(zhí)行過程是通過微處理器的周期循環(huán)掃描來實現(xiàn)的 ， 它采用集中采樣 、 集中輸出的工作方式 ， 以減小外界的干擾 。 PLC的工作過程分為輸入處理 、 程序處理 、 輸出處理三個階段 ， 如圖 5 36 所示 。 1) 輸入處理階段 PLC在此階段掃描所有的輸入端子并將各輸入信號存入輸入狀態(tài)映象寄存器中 , 然后進入程序處理階段 。 應(yīng)當注意 , 在程序執(zhí)行階段或輸出階段 , 無論輸入信號如何變化 , 其內(nèi)容將一直保持到下一個掃描周期的輸入處理階段 。 圖 5 – 36 PLC工作過程 輸入鎖存器輸入映象寄存器程 序 執(zhí) 行輸出映象寄存器輸出鎖存器輸 入 處 理 程 序 處 理 輸 出 處 理 2) 根據(jù) PLC梯形圖程序的掃描順序 (從左到右 ， 從上到下 )逐句掃描 。 最后將運算的結(jié)果寫入寄存器狀態(tài)表中 。 3) 輸出處理階段 當所有指令都處理完成時 ， 把輸出映象寄存器中所有輸出繼電器以通 (1)、 斷 (0)的狀態(tài)存放到輸出鎖存電路 ,來驅(qū)動繼電器線圈控制負載的動作 。 微處理器返回到初始狀態(tài) ， 準備進行下一次循環(huán)掃描 。 從讀入輸入狀態(tài)到發(fā)出輸出信號的這段時間稱掃描周期 。 3. 可編程序控制器與繼電器控制的異同 在 PLC的編程語言中 ， 梯形圖是應(yīng)用廣泛的一種語言 。 PLC的梯形圖和繼電器控制的電路圖在以下三個方面十分相似： 元件符號相似 (如圖 5 37 所示 )； 電路結(jié)構(gòu)形式大致相同 (如圖 5 38 所示 )；信號輸入及經(jīng)過處理后的信息輸出控制功能相同 。 它們的不同之處在于： (1) 組成的器件不同 。 繼電器電路是由許多接觸器 、 繼電器組成的 ， 其觸點易磨損 。 而梯形圖則是由許多 “ 軟繼電器 ” 組成的 ， 每個 “ 軟繼電器 ” 都是存儲器中的每一位觸發(fā)器可以置 “ 0”或 “ 1”， 無磨損現(xiàn)象 。 圖 537電路圖和梯形圖元件的符號 繼 電 器 電 路 圖 梯 形 圖線圈常 閉 觸 點常 開 觸 點 圖 538 (a) 電路圖； (b) 梯形圖 K M 1S B 1S B 2K M 1X1 X2 Y1Y1( a ) ( b ) (2) 觸點數(shù)量不同 。 繼電器的觸點是有限的 ， 而梯形圖控制中 “ 軟繼電器 ” 的觸點是無限的 ， 因為在存儲器中的觸發(fā)器狀態(tài) (電平 )可以使用任意次 。 (3) 工作方式不同 。 在繼電器控制電路中 ， 電源接通時電路中各繼電器 、 接觸器都處于受制約狀態(tài) (即：接觸器 、 繼電器該吸合的吸合 ， 不該吸合的不吸合 )。 而在 PLC的梯形圖控制中各種 “ 軟繼電器 ” 都處于周期循環(huán)掃描接通中 ， 每個繼電器受條件的制約 。 二 、 可編程序控制器的特點 PLC是為了替代繼電器控制電路而研制的 。 由于它的控制功能是通過存儲器的程序來實現(xiàn)的 ， 所以它在許多方面都已遠遠超過了繼電器控制電路的范圍 。 與繼電器控制系統(tǒng)比較 ， PLC具有以下特點： (1) 可靠性高 、 抗干擾能力強 。 工業(yè)生產(chǎn)一般對控制設(shè)備的可靠性要求較高 ， 應(yīng)能在惡劣環(huán)境中可靠地工作 。 因此 PLC在硬件上采用了屏蔽 、 濾波 、 隔離 、 電源調(diào)整與保護等硬件保護措施； 在軟件上采用了定期檢測 、 信息保護和恢復(fù)等軟件保護措施 。 另外 ，PLC采用的模塊式結(jié)構(gòu)有助于在故障情況下短時修復(fù) ， 這就保證了 PLC工作的可靠性和穩(wěn)定性 。 (2) 程序簡單 、 靈活 、 可變 。 PLC采用的梯形圖和繼電器電路圖很相似 ， 簡單易學 ， 便于推廣 。 在生產(chǎn)線設(shè)備更新的情況下 ， 不需要改變 PLC的硬件設(shè)備 ， 只要改編程序就可達到所需要求 。 (3) 通用性好 、 功能完善 。 根據(jù)工業(yè)控制特點 , PLC都制成模塊式 ， 可以靈活組合 ， 以便用于各種工業(yè)控制系統(tǒng)中 。 PLC的控制精度高 ， 處理速度快 ， 具有數(shù)字量和模擬量輸入 /輸出 、 邏輯運算 、 定時 、 計數(shù)控制功能 ， 同時還具有人機對話 、 通信 、 自檢 、 記錄及顯示等功能 。 (4) 體積小 、 重量輕 、 適應(yīng)環(huán)境能力強 。 PLC能適應(yīng)各種工業(yè)環(huán)境 ， 能在溫度高 、 震動大 、 粉塵多的場合工作 , 而且體積小 、 能耗低 ， 是實現(xiàn) “ 機電一體化 ”的理想控制設(shè)備 。 PLC是以微處理器為核心的電子設(shè)備 。 使用時可將它看成是由繼電器 、 定時器 、 計數(shù)器等器件構(gòu)成的組合體 ， 這些器件無論是實際器件還是 “ 軟繼電器 ” ， 都必須用不同的編號加以區(qū)分 ， 它們的狀態(tài)存放在指定地址的內(nèi)存單元中 ， 供編程時調(diào)用 。 不同型號的 PLC有不同的編號方式 。 1. FP1系列 PLC編號范圍及功能如下： 1) 輸入繼電器用來接收外部開關(guān)發(fā)出的信號 。 它與 PLC的輸入端子相連 ， 并帶有許多常開 、 常閉觸點供編程時使用 。 輸入繼電器只能由外部信號來驅(qū)動 ， 不能被程序內(nèi)部指令來驅(qū)動 。 不能被程序內(nèi)部指令來驅(qū)動 。 輸入繼電器的字母代號為 “ X”， “ X”后跟十六進制數(shù)(0~F)， 其編號范圍為 X0~XF， 共 16點 。 2) 輸出繼電器是 PLC用來傳遞信號的外部負載的器件 。 它通過輸出接線端與被控電器 (如接觸器 、 電磁閥 、 指示燈等 )相連 。 輸出繼電器有一個外部輸出的常開觸點 ， 它是按程序執(zhí)行的結(jié)果而被驅(qū)動的 。 輸出繼電器的字母代號為 “ Y”， 其編號范圍為： Y0~Y7， 共 8點 。 3) 內(nèi)部繼電器不能直接驅(qū)動外設(shè)備 ， 它可由 PLC中各種電器的觸點驅(qū)動 ， 內(nèi)部繼電器帶有許多常開 、 常閉觸點供編程使用 。 內(nèi)部繼電器的字母代號為 “ R”， 其編號范圍為： R0~R62F， 共 1008點 。 4) 定時器是延時定時繼電器 ， 其觸點是定時指令的輸出 。 如果定時器指令定時時間完畢 ， 則與其同號的觸點動作 。 其字母代號為 “ T”， 其編號范圍為： T0~T99， 共 100點 。