PLC工作原理

PLC工作原理
PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即在PLC運(yùn)行時(shí)，CPU根據(jù)用戶按設(shè)定要求編制好并存于用戶存儲(chǔ)器中的程序，按指令步序號(hào)（或地址號(hào)）作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉(zhuǎn)指令，則從首條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。然后重新返回首條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號(hào)的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。
PLC的一個(gè)掃描周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。
PLC在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫入各對應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。
PLC在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處理后，其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。
輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。
PLC的基本類型
可編程操控器類型很多，可從不同的角度進(jìn)行分類：
1按操控規(guī)模分
操控規(guī)模主要指操控開關(guān)量的入、出點(diǎn)數(shù)及操控模擬量的模入、模出，或兩者兼而有之（閉路系統(tǒng)）的路數(shù)。但主要以開關(guān)量計(jì)。模擬量的路數(shù)可折算成開關(guān)量的點(diǎn)，大致一路相當(dāng)于8～16點(diǎn)。
依這個(gè)點(diǎn)數(shù)，PLC大致可分為微型機(jī)、小型機(jī)、中型機(jī)及大型機(jī)、超大型機(jī)。
微型機(jī)操控點(diǎn)只幾十點(diǎn)
以上這種劃分是不嚴(yán)格的，只是大致的，目的是便于系統(tǒng)的配置及使用。
一般講，根據(jù)實(shí)際的I/O點(diǎn)數(shù)，凡落在上述不同范圍者，選用相應(yīng)的機(jī)型，性能價(jià)格比必然要高；相反，肯定要差些。
自然，也有特殊情況。如操控點(diǎn)數(shù)不是非常之多，不是非用大型機(jī)不可，但因大型機(jī)的特殊操控單元多，可進(jìn)行熱備配置，因而采用了大型機(jī)。
2按結(jié)構(gòu)劃分
PLC可分為箱體式及模塊式兩大類。微型機(jī)、小型機(jī)多為箱體式的，但從發(fā)展趨勢看，小型機(jī)也逐漸發(fā)展成模塊式的了。如OMRON公司，原來小型機(jī)都是箱體式，現(xiàn)在的CQM1則為模塊式的。
箱體的PLC把電源、CPU、內(nèi)存、I/O系統(tǒng)都集成在一個(gè)小箱體內(nèi)。一個(gè)主機(jī)箱體就是一臺(tái)整的PLC，就可用以實(shí)現(xiàn)操控。操控點(diǎn)數(shù)不符需要，可再接擴(kuò)展箱體，由主箱體及若干擴(kuò)展箱體組成較大的系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對較多點(diǎn)數(shù)的操控。
模塊式的PLC是按功能分成若干模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。大型機(jī)的模塊功能更單一一些，因而模塊的種類也相對多些。這也可說是趨勢。目前一些中型機(jī)，其模塊的功能也趨于單一，種類也在增鄉(xiāng)。如同樣OMRON公司C20系列PLC，H機(jī)的CPU單元就含有電源，而Ha機(jī)則把電源分出，有單獨(dú)的電源模塊。
模塊功能更單一、品種更多，可便于系統(tǒng)配置，使PLC更能物盡其用，達(dá)到更高的使用效益。
由模塊聯(lián)結(jié)成系統(tǒng)有三種方法：
①無底板，靠模塊間接口直接相聯(lián)，然后再固定到相應(yīng)導(dǎo)軌上。德維森公司的V80系列PLC就是這種結(jié)構(gòu)，比較緊湊。
②有底板，所有模塊都固定在底板上。
③用機(jī)架代替底板，所有模塊都固定在機(jī)架上。這種結(jié)構(gòu)比底板式的復(fù)雜，但更牢靠。一些特大型的PLC用的多為這種結(jié)構(gòu)。