PLC是以微處理器為基礎,綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術,用面向控制過程面向用戶的“自然語言”編程,適應工業環境,簡單易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工業控制裝置。PLC是在繼電器順序控制基礎上發展起來的以微處理器為核心的通用自動控制裝置。
可編程邏輯控制器實質是一種專用于工業控制的計算機,其硬件結構基本上與微型計算機相同,基本組成如下圖所示,基本構成詳細描述如下:
電源用于將交流電轉換成PLC內部所需的直流電,目前大部分PLC采用開關式穩壓電源供電。
中央處理單元(CPU)
中央處理器是PLC的控制中樞,也是PLC的核心部件,其性能決定了PLC的性能。
中央處理器由控制器、運算器和寄存器組成,這些電路都集中在一塊芯片上,通過地址總線、控制總線與存儲器的輸入/輸出接口電路相連。中央處理器的作用是處理和運行用戶程序,進行邏輯和數學運算,控制整個系統使之協調。
存儲器
存儲器是具有記憶功能的半導體電路,它的作用是存放系統程序、用戶程序、邏輯變量和其他一些信息。其中系統程序是控制PLC實現各種功能的程序,由PLC生產廠家編寫,并固化到只讀存儲器(ROM)中,用戶不能訪問。
輸入單元
輸入單元是PLC與被控設備相連的輸入接口,是信號進入PLC的橋梁,它的作用是接收主令元件、檢測元件傳來的信號。輸入的類型有直流輸入、交流輸入、交直流輸入。
輸出單元
輸出單元也是PLC與被控設備之間的連接部件,它的作用是把PLC的輸出信號傳送給被控設備,即將中央處理器送出的弱電信號轉換成電平信號,驅動被控設備的執行元件。輸出的類型有繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘門輸出。
PLC除上述幾部分外,根據機型的不同還有多種外部設備,其作用是幫助編程、實現監控以及網絡通信。常用的外部設備有編程器、打印機、盒式磁帶錄音機、計算機等。
功能特點:
(1)可靠性高。由于PLC大都采用單片微型計算機,因而集成度高,再加上相應的保護電路及自診斷功能,提高了系統的可靠性。
(2)編程容易。PLC的編程多采用繼電器控制梯形圖及命令語句,其數量比微型機指令要少得多,除中、高檔PLC外,一般的小型PLC只有16條左右。由于梯形圖形象而簡單,因此容易掌握、使用方便,甚至不需要計算機專業知識,就可進行編程。
(3)組態靈活。由于PLC采用積木式結構,用戶只需要簡單地組合,便可靈活地改變控制系統的功能和規模,因此,可適用于任何控制系統。
(4)輸入/輸出功能模塊齊全。PLC的最大優點之一,是針對不同的現場信號(如直流或交流、開關量、數字量或模擬量、電壓或電流等),均有相應的模板可與工業現場的器件(如按鈕、開關、傳感電流變送器、電機啟動器或控制閥等)直接連接,并通過總線與CPU主板連接。
(5)安裝方便。與計算機系統相比,PLC的安裝既不需要專用機房,也不需要嚴格的屏蔽措施。使用時只需把檢測器件與執行機構和PLC的I/O接口端子正確連接,便可正常工作。
(6)運行速度快。由于PLC的控制是由程序控制執行的,因而不論其可靠性還是運行速度,都是繼電器邏輯控制無法相比的。
近年來,微處理器的使用,特別是隨著單片機大量采用,大大增強了PLC的能力,并且使PLC與微型機控制系統之間的差別越來越小,特別是高檔PLC更是如此。
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下面以三菱FX系列基本邏輯指令為例,
我們聊聊PLC常用基本邏輯指令:
//01主控復位指令MC及MCRMC(主控指令)
用于公共觸點的連接。執行MC后,左母線移到MC觸點的后面。
MCR(主控復位指令)
MCR是MC指令的復位指令,它利用MCR指令恢復原左母線的位置。
使用MCMCR指令的好處在于可以節省很多儲存單元,因為我們在編程的時候會出現多個線圈同時受一個或一組觸點控制的情況,如果我們在每個線圈中都串入同樣的觸點,就會占用很多儲存單元,因為PLC的儲存單元是有限的,而使用MC和MCR指令就可以很好的解決這個問題。
例如:
利用MC NO M0實現左母線右移,使Y0 ,Y1都在X0的控制下,其中N0表示的是嵌套等級,利用MCR,N0恢復到原左母線狀態。如果m0斷開則會跳過MC,MCR之間的指令向下執行。
注解:
1,MC,MCR程序指令的目標元件為Y何M,但不能用特殊輔助繼電器。MC占用3個程序步,MCR占用2個程序步;
2.MC指令的輸入觸點斷開時,在MC和MCR內的積算定時器,計數器,用復位置位驅動的元件保持不變。
02置位與復位指令SET,RST
SET置位指令的作用是使被操作的目標元件置位并保持,
RST復位指令使被操作的目標原件復位并保持清零狀態。
例如:
如上圖所示:當X000常開接通的時候,Y000變為ON狀態并一直保持該狀態,即使X000斷開Y000的ON狀態也仍然維持不變,只有當X1的常開閉合的時候,Y0才變為OFF狀態并保持,即使X1常開斷開,Y0也仍為OFF狀態。
03沖輸出指令PLS,PLF
PLS上升沿脈沖指令:
在輸入信號上升沿產生一個掃描周期的脈沖輸出;
PLF下降沿脈沖指令:
在輸入信號的下降沿產生一個掃描周期的脈沖輸出。
說明:
1,PLS,PLF的指令目標元件為Y和M;
2.使用PLS的時候,僅在驅動輸入為ON后的一個掃描周期內目標元件為ON;
3.使用PLF的時候只是利用輸入信號的下降沿驅動,其它的與PLS相同。
例如:
當常開觸點X0由斷到通的瞬間會產生一個上升沿脈沖,M0導通置位Y0,X1由斷到通的瞬間產生一個下降沿脈沖,M1導通復位Y0。
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原文標題:PLC以及其常用基本邏輯指令介紹
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