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PLC控制器的工作原理

时间:2022-10-20     作者:淄博诚铖创惠电子有限公司【原创】

  PLC控制器是专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器,在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

  1.输入采样

  在输入采样阶段,PLC控制器通过扫描依次读取所有输入状态和数据,并存储它们I/O图像区域中的相应单元。输入采样后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。即使输入状态和数据发生变化,I/O图像区域中相应单元的状态和数据不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则脉冲信号的宽度必须大于扫描周期,以确保输入在任何情况下都能读取。

PLC控制器的工作原理

  2.执行用户程序

  在用户程序执行阶段,PLC控制器总是按照自上而下的顺序扫描用户程序(梯形图)。扫描每个梯形图时,总是扫描梯形图左侧由每个接触点组成的控制线,从左到右.逻辑操作由触点组成的控制线,然后根据逻辑操作结果刷新系统中的逻辑线圈RAM存储区对应位置的状态;或刷新输出线圈I/O图像区域中相应位置的状态;或确定是否执行梯形图中规定的特殊功能指令。也就是说,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O图像区域的状态和数据不会改变,而其他输出点和软设备在图像区域I/O图像区或系统RAM存储区域的状态和数据可能会发生变化,上述梯形图的程序执行结果将作用于下面使用这些线圈或数据的梯形图;相反,在下面的梯形图中,刷新的逻辑线圈状态或数据只能在下一个扫描周期中工作。

  如果在程序执行过程中立即使用I/O可直接存取指令I/O点。即使用I/O对于指令,输入过程图像寄存器的值不会更新,程序直接从I/O模块值,输出过程中的图像寄存器会立即更新,这与立即输入有些不同。

  3.输出刷新

  PLC控制器在扫描用户程序后进入输出刷新阶段。CPU按照I/O图像区域中相应的状态和数据刷新所有输出锁定电路,然后通过输出电路驱动相应的外设。这才是PLC控制器的真正输出。

  根据上述过程的描述,可以对其进行描述PLC工作过程的特点我们可以得出:

  (1)PLC集中采样.集中输出的工作模式减少了外部干扰的影响。

  (2)PLC循环扫描时间的长短取决于指令执行速度.用户程序的长度等因素。

  (3)输出对输入的影响滞后。PLC集中采样.集中输出的工作时,输入状态的变化将等到下一个采样周期才能接收,因此滞后时间的长度主要取决于循环周期的长度。此外,影响滞后时间的因素是输入滤波时间.输出电路滞后等。

  (4)输出图像寄存器的内容取决于用户程序扫描执行的结果。

  (5)输出锁存器的内容由上次输出刷新期间输出图像寄存器中的数据决定。

  (6)PLC控制器输出锁存器的内容决定了当前的实际输出状态。