一、電源
可編程控制器的電源在整個(gè)變頻控制柜系統(tǒng)中起著非常重要的作用。如果沒(méi)有良好可靠的電源系統(tǒng),就無(wú)法正常工作,因此可編程控制器制造商也非常重視電源的設(shè)計(jì)和制造。通常,交流電壓在+10%(+15%)范圍內(nèi)波動(dòng),您可以直接將PLC連接到交流電網(wǎng),而無(wú)需采取其他措施。
二、處理單元(CPU)
處理單元(CPU)根據(jù)可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序分配的功能,接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù);檢查電源、內(nèi)存、I/O和看門狗定時(shí)器的狀態(tài),并可以診斷用戶程序的狀態(tài)。語(yǔ)法錯(cuò)誤。
可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí),首先通過(guò)掃描接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將其分別存儲(chǔ)在I/O圖像區(qū),然后在解釋命令后,從用戶程序存儲(chǔ)器中逐個(gè)讀取用戶程序,根據(jù)指令執(zhí)行邏輯或算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果被發(fā)送到I/O映像區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器。在執(zhí)行所有用戶程序后,I/O映像區(qū)的輸出狀態(tài)或輸出寄存器中的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)较鄳?yīng)的輸出設(shè)備,該循環(huán)一直運(yùn)行到停止運(yùn)行。
為了進(jìn)一步提高可編程邏輯控制器的可靠性,近年來(lái),大型可編程邏輯控制器也采用了雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng),或采用了三CPU的表決系統(tǒng)。這樣,即使一個(gè)CPU出現(xiàn)故障,整個(gè)系統(tǒng)仍然可以正常工作。
三、存儲(chǔ)器
存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。
存儲(chǔ)應(yīng)用軟件的內(nèi)存稱為用戶程序內(nèi)存。
四、輸入輸出接口電路
1.現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)輸入接口電路組成,是可編程邏輯控制器與現(xiàn)場(chǎng)控制之間接口的輸入通道。
2.現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成,可編程邏輯控制器的功能是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行元件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。
五、功能模塊
如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊。
六、通信模塊
工作原理:可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí),其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新。完成上述三個(gè)階段稱為掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間,可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。
1.輸入采樣階段
在輸入采樣階段,可編程邏輯控制器以掃描方式順序讀取所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將其存儲(chǔ)在I/O圖像區(qū)域的相應(yīng)單元中。輸入采樣結(jié)束后,進(jìn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映像區(qū)中相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)發(fā)生變化。因此,如果輸入是脈沖信號(hào),則脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期,以確保在任何情況下都可以讀取輸入。
2.用戶程序執(zhí)行階段
在用戶程序執(zhí)行階段,可編程邏輯控制器總是從上到下順序掃描用戶程序(梯形圖)。掃描每個(gè)梯形圖時(shí),總是先掃描梯形圖左側(cè)觸點(diǎn)形成的控制電路,然后按先左后右、先上后下的順序?qū)τ|點(diǎn)形成的控制電路執(zhí)行邏輯操作,然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,刷新系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中邏輯線圈對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新I/O圖像區(qū)域中輸出線圈對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或確定是否執(zhí)行指定的特殊功能指令。
也就是說(shuō),在用戶程序的執(zhí)行期間,只有I/O映像區(qū)域中的輸入點(diǎn)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)改變,而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映像區(qū)域或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)域中。狀態(tài)和數(shù)據(jù)都可能發(fā)生變化,上面列出的梯形圖的程序執(zhí)行結(jié)果將影響下面一行中使用這些線圈或數(shù)據(jù)的所有梯形圖;相反,下面列出的梯形圖顯示了刷新邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù),在下一個(gè)掃描周期之前,只能對(duì)其上方的程序生效。
在程序執(zhí)行過(guò)程中,如果使用即時(shí)I/O指令,可以直接訪問(wèn)I/O點(diǎn)。即使使用I/O指令,輸入過(guò)程映像寄存器的值也不會(huì)更新,程序直接從I/O模塊獲取值,輸出過(guò)程映像寄存器將立即更新,這與直接輸入有些不同。
3.輸出刷新階段
當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束時(shí),可編程邏輯控制器進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間,CPU根據(jù)I/O映像區(qū)中相應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有輸出鎖存電路,然后通過(guò)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外圍設(shè)備。此時(shí),它是可編程邏輯控制器的輸出。
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