应用概况
开环控制开关量的开环控制是PLC的较基本控制功能。PLC的指令系统具有强大的逻辑运算能力,很容易实现定时、计数、顺序(步进)等各种逻辑控制方式。大部分PLC就是用来取代传统的继电接触器控制系统。模拟量闭环对于模拟量的闭环控制系统,除了要有开关量的输入输出外,还要有模拟量的输入输出点,以便采样输入和调节输出实现对温度、流量、压力、位移、速度等参数的连续调节与控制。目前的PLC不但大型、中型机具有这种功能外,还有些小型机也具有这种功能。数字量控制控制系统具有旋转编码器和脉冲伺服装置(如步进电动机)时,可利用PLC实现接收和输出高速脉冲的功能,实现数字量控制,较为先进的PLC还专门开发了数字控制模块,可实现曲线插补功能,近来又推出了新型运动单元模块,还能提供数字量控制技术的编程语言,使PLC实现数字量控制更加简单。数据采集监控由于PLC主要用于现场控制,所以采集现场数据是十分必要的功能,在此基础上将PLC与上位计算机或触摸屏相连接,既可以观察这些数据的当前值,又能及时进行统计分析,有的PLC具有数据记录单元,可以用一般个人电脑的存储卡插入到该单元中保存采集到的数据。PLC的另一个特点是自检信号多.利用这个特点,PLC控制系统可以实现白诊断式监控,减少系统的故障,提高系统的可靠性。
PLC内部结构
一、CPU
PLC的CPU实际上就是*处理器,能够进行各种数据的运算和处理,将各种输入信号转化输入寄存器,然后进行逻辑的运算、计时、计数、算数运算、数据的处理和传送、通信联网以及各种操作,对编制的程序进行编译、执行命令,把结果传送到输出端,去响应各种外部设备。
二、存储器
PLC系统中的存储器主要用于存放系统程序、用户程序和工作状态数据。PLC的存储器包括系统程序存储器和用户存储器。
1. 系统程序存储器(ROM)
系统程序存储器(ROM)用以存储系统管理程序、监控程序和系统内部数据,PLC出厂前已将其固化在只读存储器ROM或者PROM中,用户不能更改。
2. 用户存储器(RAM)
RAM包括用户程序存储器(程序区)和数据存储器(数据区)两部分。
RAM存储各种暂存数据、中间结果和用户程序。这类存储器一般有低功率的CMOS-RAM构成,其中的存储内容可以读出并修改。掉电后存储内容丢失,一般由锂电池保持。也就是说用户存储器用来存放用户针对具体控制任务,采用PLC编程语言编写的各种程序。用户存储器根据所选择的存储器的类型不同(可以是RAM、EPROM和EEPROM存储器),用户可以对程序进行修改和增减。用户数据存储器可以用来存放用户所使用的器件的ON/OFF状态和数据等,用户存存储器的大小关系到用户程序容量的大小,是反映PLC性能的重要指标。
PLC为了便于读出、写入和修改,用户程序一般存储在CMOS静态RAM中,用锂电池保持电源的持续供应,以保证掉电后程序不会丢失。
存放在RAM中的工作数据是PLC运行过程中经常变化和经常存取得一些数据,用来适应随机存取的需求,在PLC的工作数据存储器中,设有存入输入输出继电器、辅助继电器、计数器、定时器等逻辑数据存储区,这些器件的状态都是有用户程序的初始值设置和运行情况而确定的。根据需求,部分数据在掉电时用备用电池维持现有状态,这部分在掉电时可保存数据的存储区称为保持数据区。