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PLC基本結(jié)構(gòu)
plc基本結(jié)構(gòu)中央處理器
CPU通過、、與儲(chǔ)存單元、、、擴(kuò)展接口相連。CPU是PLC的核心，它不斷采集輸入信號(hào)，執(zhí)行，刷新系統(tǒng)輸出。
plc基本結(jié)構(gòu)儲(chǔ)存器
PLC的包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器兩種。系統(tǒng)存儲(chǔ)器用于存放PLC的系統(tǒng)程序，用戶存儲(chǔ)器用于存放PLC的用戶程序。PLC一般均采用可電擦除的E2PROM存儲(chǔ)器來作為系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。
plc基本結(jié)構(gòu)IO接口
PLC的輸入接口電路的作用是將、或傳感器等產(chǎn)生的信號(hào)輸入CPU；PLC的輸出接口電路的作用是將CPU向外輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行元件的信號(hào)，以便控制接觸器線圈等電器的通、斷電。PLC的輸入輸出接口電路一般采用光耦合隔離技術(shù)，可以有效地保護(hù)內(nèi)部電路。
plc基本結(jié)構(gòu)輸入接口電路
PLC的輸入接口電路可分為直流輸入電路和交流輸入電路。直流輸入電路的延遲時(shí)間比較短，可以直接與接近開關(guān)，光電開關(guān)等電子輸入裝置連接；交流輸入電路適用于在有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。
交流輸入電路和直流輸入電路類似，外接的輸入電源改為220V交流電源。
plc基本結(jié)構(gòu)輸出接口電路
輸出接口電路通常有3種類型：繼電器輸出型、晶體管輸出型和晶閘管輸出型。
繼電器輸出型、晶體管輸出型和晶閘管輸出型的輸出電路類似，只是晶體管或晶閘管代替繼電器來控制外部負(fù)載。
plc基本結(jié)構(gòu)擴(kuò)展通信接口
PLC的擴(kuò)展接口的作用是將和功能模塊與基本單元相連，使PLC的配置更加靈活，以滿足不同控制系統(tǒng)的需要；通信接口的功能是通過這些通信接口可以和監(jiān)視器、打印機(jī)、其他的PLC或是計(jì)算機(jī)相連，從而實(shí)現(xiàn)“人-機(jī)"或“機(jī)-機(jī)"之間的對(duì)話。
plc基本結(jié)構(gòu)電源
PLC一般使用220V交流電源或24V直流電源，內(nèi)部的開關(guān)電源為PLC的、等電路提供5V、12V、24V直流電源，使PLC能正常工作
可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟
1 .系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
( 1 )擬定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)條件。技術(shù)條件一般以設(shè)計(jì)任務(wù)書的形式來確定，它是整個(gè)設(shè)計(jì)的依據(jù);
( 2 )選擇電氣傳動(dòng)形式和電動(dòng)機(jī)、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu);
( 3 )選定 PLC 的型號(hào);
( 4 )編制 PLC 的輸入 / 輸出分配表或繪制輸入 / 輸出端子接線圖;
( 5 )根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求編寫軟件規(guī)格說明書，然后再用相應(yīng)的編程語言(常用梯形圖)進(jìn)行程序設(shè)計(jì);
( 6 )了解并遵循用戶認(rèn)知心理學(xué)，重視人機(jī)界面的設(shè)計(jì)，增強(qiáng)人與機(jī)器之間的友善關(guān)系;
( 7 )設(shè)計(jì)操作臺(tái)、電氣柜及非標(biāo)準(zhǔn)電器元部件;
( 8 )編寫設(shè)計(jì)說明書和使用說明書;
2 . 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟
可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的主要步驟
( 1 )深入了解和分析被控對(duì)象的工藝條件和控制要求
a .被控對(duì)象就是受控的機(jī)械、電氣設(shè)備、生產(chǎn)線或生產(chǎn)過程。
b .控制要求主要指控制的基本方式、應(yīng)完成的動(dòng)作、自動(dòng)工作循環(huán)的組成、必要的保護(hù)和聯(lián)鎖等。對(duì)較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，還可將控制任務(wù)分成幾個(gè)獨(dú)立部分，這種可化繁為簡，有利于編程和調(diào)試。
( 2 )確定 I/O 設(shè)備
根據(jù)被控對(duì)象對(duì) PLC 控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。
( 3 )選擇合適的 PLC 類型
根據(jù)已確定的用戶 I/O 設(shè)備，統(tǒng)計(jì)所需的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的點(diǎn)數(shù)，選擇合適的 PLC 類型，包括機(jī)型的選擇、容量的選擇、 I/O 模塊的選擇、電源模塊的選擇等
PLC執(zhí)行程序的過程分為三個(gè)階段,即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段,PLC的掃描工作過程:
(1)輸入采樣階段。在這一階段中,PLC以掃描方式讀入所有輸入端子上的輸入信號(hào),并將各輸入狀態(tài)存入對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器中。此時(shí),輸入映像寄存器被刷斷。在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段中,輸入映像存儲(chǔ)器與外界隔離,其內(nèi)容保持不變,直至下一個(gè)掃描周期的輸入掃描階段,才被重新讀入的輸入信號(hào)刷新?？梢?PLC在執(zhí)行程序和處理數(shù)據(jù)時(shí),不直接使用現(xiàn)場當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào),而使用本次采樣時(shí)輸入到映像區(qū)中的數(shù)據(jù)。一般來說,輸入信號(hào)的寬度要大于一個(gè)掃描周期,否則可能造成信號(hào)的丟失。
(2)程序執(zhí)行階段。在執(zhí)行用戶程序過程中,PLC按照梯形圖程序掃描原則,一般來說,PLC按從左至右、從上到下的步驟逐個(gè)執(zhí)行程序。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令,則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序跳轉(zhuǎn)地址。程序執(zhí)行過程中,當(dāng)指令中涉及輸入、輸出狀態(tài)時(shí),PLC就從輸入映像寄存器中“讀入"對(duì)應(yīng)輸入端子狀態(tài),從輸出映像寄存器“讀入"對(duì)應(yīng)元件(“軟繼電器")的當(dāng)前狀態(tài)。然后進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算,運(yùn)算結(jié)果再存入輸出映像寄存器中。對(duì)輸出映像寄存器來說,每一個(gè)元件(“軟繼電器")的狀態(tài)會(huì)隨著程序執(zhí)行過程而變化。
(3)輸出刷新階段。程序執(zhí)行階段的運(yùn)算結(jié)果被存入輸出映像區(qū),而不送到輸出端口上。在輸出刷新階段,PLC將輸出映像區(qū)中的輸出變量送入輸出鎖存器,然后由鎖存器通過輸出模塊產(chǎn)生本周期的控制輸出。如果內(nèi)部輸出繼電器的狀態(tài)為“1",則輸出繼電器觸點(diǎn)閉合,經(jīng)過輸出端子驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。全部輸出設(shè)備的狀態(tài)要保持一個(gè)掃描周期。
到了現(xiàn)場后,進(jìn)行系統(tǒng)安裝前,需要考慮安裝環(huán)境是否滿足PLC的使用環(huán)境要求,這一點(diǎn)可以參考各類產(chǎn)品的使用手冊(cè)。但無論什么PLC,不都能裝設(shè)在下列場所:含有腐蝕性氣體之場所,陽光直接照射到的地方,溫度上下值在短時(shí)間內(nèi)變化急遽的地方,油、水、化學(xué)物質(zhì)容易侵入的地方,有大量灰塵的地方,振動(dòng)大且會(huì)造成安裝件移位的地方。
如果必須要在上面的環(huán)境使用,則要為PLC制作合適的控制箱,采用規(guī)范和必要的防護(hù)措施。如果需要在野外極低溫度下使用,可以使用有加熱功能的控制箱。如何做這些防護(hù)箱或控制箱,各制造商和和資格的系統(tǒng)集成商將會(huì)為客戶提供相應(yīng)的供應(yīng)和設(shè)計(jì)。
在使用控制箱時(shí),在控制箱內(nèi)OpenPLC安裝的位置要注意如下事項(xiàng):控制箱內(nèi)空氣流通是否順暢(各裝置間須保持適當(dāng)?shù)木嚯x),變壓器、馬達(dá)控制器、變頻器等是否與PLC保持適當(dāng)距離,動(dòng)力線與信號(hào)控制線是否分離配置,組件裝設(shè)之位置是否利于日后之檢修,是否需預(yù)留空間,供日后系統(tǒng)擴(kuò)充使用。
除了上述注意事項(xiàng)之外,還有其它注意事項(xiàng)要留意。
首先比較重要的是靜電的隔離。靜電是無形的殺手,但可能因?yàn)椴粫?huì)對(duì)人造成生命危險(xiǎn),所以許多人常常忽視它。在中國的北方、干燥的場所,人體身上的靜電都是造成靜電損壞電子組件的因素。雖然你被靜電打到的話,只不過是輕微的酥麻,但這對(duì)PLC和其它任何電子器件就足以致命了。
要避免靜電的沖擊有下列三種方式:在進(jìn)行維修或更換組件時(shí),請(qǐng)先碰觸接地的金屬,以去除身上的靜電;不要碰觸電路板上的接頭或是IC接腳;電子組件不使用時(shí),請(qǐng)用有隔離靜電的包裝物,將組件放置在里面。想象PLC里的元器件是一個(gè)嬌嫩的嬰兒,而那些靜電會(huì)導(dǎo)致這個(gè)嬰兒死亡,你就會(huì)更容易以正確的態(tài)度對(duì)待這個(gè)問題了。
基座安裝(RACK)時(shí),在決定控制箱內(nèi)各種控制組件及線槽位置后,要依照?qǐng)D紙所示尺寸,標(biāo)定孔位,鉆孔后將固定螺絲旋緊到基座牢固為止。在裝上電源供應(yīng)模塊前,必須同時(shí)注意電源線上的接地端有無與金屬機(jī)殼連結(jié),若無則須接上。接地不好的話,會(huì)導(dǎo)致一系列的問題,靜電、浪涌、外干擾,等等。由于不接地,往往PLC也能夠工作,因此,不少經(jīng)驗(yàn)不足的工程師就誤以為接地不那么重要了。這就像登山的時(shí)候,沒有系上保護(hù)纜繩一樣,雖然你正常前進(jìn)的時(shí)候,保護(hù)纜繩沒有任何作用,但一旦你失足的時(shí)候,沒有那根繩子,你的生命就完結(jié)了。PLC的接地,就相當(dāng)于給PLC系上保護(hù)纜繩。
在I/O模塊安裝時(shí),須注意如下事項(xiàng):I/O模塊插入機(jī)架上的槽位前,要先確認(rèn)模塊是否為自己所預(yù)先設(shè)計(jì)的模塊;I/O模塊在插入機(jī)架上的導(dǎo)槽時(shí),務(wù)必插到底,以確保各接觸點(diǎn)是緊密結(jié)合的;模塊固定螺絲務(wù)必鎖緊;接線端子排插入后,其上下螺絲必須旋緊。由于現(xiàn)場的變壓器、電機(jī)等影響,多少會(huì)有振動(dòng),如果這些螺絲釘松動(dòng)了,會(huì)導(dǎo)致模塊從機(jī)架中松開