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一、何为PLC
它是一种即时系统有别于个人电脑传统式以 继电器 为主的电机控制系统中, 每当变更设 计时 ,整个系统几乎都要重新製作, 不但费时又费力;同时由于继电器还有接点接触不良、磨损、体积大之缺点, 因此造成成本升高、可靠性低、不易检修等问题。为了改善这些缺点, 美国DEC在1969年首度发表:可程式控制器(Prog ram mable Controller)。
程式控制器在发表初期被称为(Programmable Logic -Controller)简称PLC, 最先的目的是取代继电器,执行继电器逻辑及其他计时或计数等功能的顺序控制为主, 所以也称顺序控制器,其结构也像一部微电脑,所以也可称为微电脑可程式控制器(MCPC),直到1976年,美国电机製造协会正式给予命名为Programmable Controller, 即可程式控制器,简称PC,由于目前个人电脑(Pe rs onal Compu te r)极为普遍, 加上常与可程式控制器配合使用,为了区分两者, 所以一般都称可程式控制器为PLC 以加以分别。 目前市面上之PLC种类繁多,依照製造厂商及适用场所的不同而有所差异, 但是每种厂牌可依机组复杂度分为大、中、小型;而一般工厂及学校通常使用小型PLC, 其中以日系 MI TSUBISHI叁菱F系列及我国士林电机所生产之A系列PLC较受国人爱用。 而本C AI 将以叁菱FX2 PLC 为主加以介绍,望使用者能对PLC有更深的瞭解, 在使用PLC时能更得心应手。 可程式控制器内部基本结构可用下图来表示, 其内部处单元包括 CPU 、输入模组、输出模组叁大部门, PLC的CPU 会经由输入模组取得输入元件所产生的讯号, 再从记忆体中逐一取出原先以程式书写器中输入的控制指令, 经由运算部门逻辑演算后,再将结果过输出模组加以驱动外在的输出元件。
二、PLC 内部结构
程式输入装置: 负责提供操作者输入、修改、监视程式用作的功能
中央处理单元(CPU): 负责PLC管理、执行、运算、控制等功能。
程式记忆体: 负责储存使用者设计的顺序程式参数及註解等。
资料记忆体: 负责储存输入、输出装置的状态及顺序程式的转换资料。
系统记忆体: 储存PLC执行顺序控制所需的系统程式。
输入回路: 负责接收外部输入元件信号。
输出回路: 负责接收外部输出元件信号。
在工业用途非常广範,如半导体晶圆厂的各种自动化设备的控制 大楼电梯 机械 停车设备 路边的红绿灯变换控制自动化生产线。
三、PLC基本结构详解
PLC实质是一种专用于工业控制的 计算机 ,其硬件结构基本上与微型计算机相同。
a. 中央处理单元(CPU)
中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从 编程器 键入的用户程序和数据;检查电源、 存储器 、 I/O 以及警戒 定时器 的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据 寄存器 内。等所有的用户程序执行完毕之后,最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。
为了进一步提高PLC的可*性,近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统,或采用叁CPU的表决式系统。这样,即使某个CPU出现故障,整个系统仍能正常运行。
b、存储器
存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
C、电源
PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可*得电源系统是无法正常工作的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。