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尽管用PLC实现对系统的控制可不用外部设备,配置好合适的模块就行了。然而,要对PLC编程,要监控PLC及其所控制的系统的工作状况,以及存储用户程序、打印数据等,就得使用PLC的外部设备。故一种PLC的性能如何,与这种PLC所具外部设备丰富与否,外部设备好用与否直接相关。
PLC的外部设备有四大类:
(1)编程设备 简单的为简易编程器,大多只接受助记符编程,个别的也可用图形编程。复杂一点的有图形编程器,可用梯形图语言编程。有的还有专用的计算机,可用其他高级语言进行编程。编程器除了用于编程,还可对系统作一些设定,以确定PLC的控制方式,或工作方式。编程器还可监控PLC及PLC所控制的系统工作状况,以进行PLC用户程序的调试。
(2)监控设备 小的有数据,可监视数据;大的还可能有图形,可通过画面监视数据。除了不能改变PLC的用户程序,编程器能做的它都能做,是使用PLC很好的界面。性能好的PLC,这种外部设备已越来越丰富。
(3)存储设备 它用于永久性地存储用户数据,使用户程序不丢失。这些设备,如存储卡、存储磁带、软磁盘或只读存储器。而为实现这些存储,相应的就有磁带机、软驱或ROM写入器,以及相应的接口部件。各种PLC大体都有这方面的配套设施。
(4)输入/输出设备 它用以接收信号或输出信号,便于与PLC进行人机对话。输入的有条码读入器、输入模拟量的电位器等。输出的有打印机、编程器,监控器虽也可对PLC输入信息,从PLC输出信息,但输入/输出设备实现人机对话方便,可在现场条件下实现,并便于使用。随着技术的进步,这种设备将加丰富。
外部设备已发展成为PLC系统的不可分割的一个部分。已成为选用PLC必须了解的重要方面,所以也应把它列为PLC性能的重要内容。1.1.3 PLC实现控制的过程
PLC的用户程序,是从头至尾按顺序循环执行的。这一过程称为扫描,而这种处理方式称为循环演算方式。PLC的循环演算,除中断处理外一直继续下去,直至停止运行为止。
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初始化处理
上电运行或复位时处理一次,并完成如下任务:
▶复位输入/输出模块;
▶进行自诊断;
▶数据区;
▶输入/输出模块的分配以及种类登记。2.刷新输入映像区
用户程序的演算处理之前,先将输入端口接点状态读入,并以此刷新输入映像区。3.用户程序演算处理
将用户程序,从头至尾依次演算处理。4.映像区内容输出刷新
用户程序演算处理完毕,将输出映像区内容传送到输出端口刷新输出。5.END处理
CPU模块完成一次扫描后,为进入下一循环,进行如下处理:
▶自诊断;
▶计数器、定时器新;
▶同上位机、通信模块的通信处理;
▶检查模式设定键状态。
上述只是一个通用性的PLC控制过程,对于不同品牌、型号的PLC而言,其控制过程还会有所区
有了这样一个循环演算的过程,用PLC实现控制显然是可能的。因为有了输入刷新,可把输入电路监控得到的输入信息存入PLC的输入映射区;经运行用户程序,输出映射区将得到变换后的信息;再经输出刷新,输出锁存器将反映输出映射区的状态,并通过输出电路产生相应的输出。又由于这个过程是永不停止地循环反复地进行着,所以输出总是反映输入的变化。只是响应的时间上略有滞后。当然,这个滞后不宜太大,否则,所实现的控制会不那么及时,也就失去了控制的意义。
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PLC的工作速度要。速度快、执行指令时间短是PLC实现控制的基础。事实上,它的速度是很快的,执行一条指令,多的几微秒、几十微秒,少的才零点几微秒,或零点零几微秒,而且这个速度还在不断提高。1.1.4 用户程序
程序由用户需要控制的所有必要因素组成,一般而言,PLC程序被储存在CPU内置EE-PROM或外部存储模块中。
通过讨论PLC的控制原理可以知道,PLC的输入与输出在物理上是彼此隔开的,其间的联系是靠运行存储于它的内存中的程序实现。它的入出相关,不是靠物理过程,不是用线路,而是靠信息过程,用软逻辑联系。它的工作基础是用好信息。信息不同于物质与能量,有自身的规律。信息便于处理,便于传递,便于存储;信息还可重用,等等。正是由于信息的这些特点,决定了PLC的基本特点。
下面介绍PLC的4个特点,即能丰富、使用方便、工作可靠、快速有效。1.能丰富
PLC的能非常丰富,这主要与它具有丰富的处理信息的指令系统及存储信息的内部器件有关。
1)PLC的指令多达几十条、几百条,可进行各式各样的逻辑问题的处理,还可进行各种类型数据的运算,凡是普通计算机能做到的,它也都可做到。
PLC的内部器件,即内存中的数据存储区种类繁多、容量宏大、能完善。以I/O继电器为例,可以用以存储入、出点信息的,少的几十、几百,多的可达几千、几万,以至十几万,这意味着它可进行这么多I/O点的输入/输出信息变换,进行大规模的控制。PLC内部的中间继电器数量多,内存中一个位就可作为一个中间继电器。它的计数器、定时器也很多,是传统继电器电路所望尘莫及的。而且,这些内部器件还可设置成掉电保持的,或掉电不保持的,即上电后予以清零,以满足不同的使用要求,这也是传统继电器元件难以做到的。
3)PLC有丰富的外部设备,可建立友好的人机交互系统,以进行信息交换。在PLC相连的人机界面中可送入程序、送入数据,可读出程序、读出数据,而且读、写时可在图文并茂的画面上进行。PLC还具有外部通信接口,可与计算机连接或与总线联网进行交换信息,以形成单机所不能有的大的、地域广的控制系统。