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PLC可编程逻辑控制器的工作原理介绍

2021-08-19

         三菱FX系列PLC可编程逻辑操控器是种专门为在工业环境下运用而设计的数字运算操作电子系统。它选用一种可编程的存储器,在其内部存储履行逻辑运算、次序操控、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操控各种类型的机械设备或生产进程。


  PLC可编程逻辑操控器的作业原理

三菱FX系列PLC

  当可编程逻辑操控器投入运转后,其作业进程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序履行和输出改写三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运转期间,可编程逻辑操控器的CPU以一定的扫描速度重复履行上述三个阶段。


  1、输入采样


  在输入采样阶段,可编程逻辑操控器以扫描方式依次地读入所有输入状况和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样完毕后,转入用户程序履行和输出改写阶段。在这两个阶段中,即便输入状况和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状况和数据也不会改动。因而,假如输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度有必要大于一个扫描周期,才干保证在任何情况下,该输入均能被读入。


  2、用户程序履行


  在用户程序履行阶段,可编程逻辑操控器总是按由上而下的次序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的操控线路,并按先左后右、先上后下的次序对由触点构成的操控线路进行逻辑运算,然后依据逻辑运算的成果,改写该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状况;或许改写该输出线圈在I/O映象区中对应位的状况;或许确认是否要履行该梯形图所规则的特别功用指令。


  即,在用户程序履行进程中,只要输入点在I/O映象区内的状况和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状况和数据都有或许发生变化,并且排在上面的梯形图,其程序履行成果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被改写的逻辑线圈的状况或数据只能到下一个扫描周期才干对排在其上面的程序起作用。


  在程序履行的进程中假如运用当即I/O指令则能够直接存取I/O点。即便用I/O指令的话,输入进程映像寄存器的值不会被更新,程序直接从I/O模块取值,输出进程映像寄存器会被当即更新,这跟当即输入有些差异。


  3、输出改写


  当扫描用户程序完毕后,可编程逻辑操控器就进入输出改写阶段。在此期间,CPU依照I/O映象区内对应的状况和数据改写所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是可编程逻辑操控器的真正输出。


  小结:依据上述进程的描述,能够对PLC作业进程的特点小结如下:


  (1)PLC选用会集采样、会集输出的作业方式,这种方式减少了外界搅扰的影响。


  (2)PLC的作业进程是循环扫描的进程,循环扫描时刻的长短取决于指令履行速度、用户程序的长度等要素。


  (3)输出对输入的影响有滞后现象。PLC选用会集采样、会集输出的作业方式,当采样阶段完毕后,输入状况的变化将要比及下一个采样周期才干被接收,因而这个滞后时刻的长短又首要取决于循环周期的长短。此外,影响滞后时刻的要素还有输入滤波时刻、输出电路的滞后时刻等。


  (4)输出映像寄存器的内容取决于用户程序扫描履行的成果。


  (5)输出锁存器的内容由上一次输出改写期间输出映像寄存器中的数据决议。


  (6)PLC当前实际的输出状况由输出锁存器的内容决议。


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