簡述可編程式控制制器的工作原理

❶ 可編程控制器的工作原理是什麼

可編程式控制制器的基本工作原理：

可編程式控制制器（PLC）的工作有兩個要點：入出信息變換、可靠物理實現，入出信息變換主要由運行存儲於PLC內存中的程序實現。這程序既有系統的（這程序又稱監控程序，或操作系統），又有用戶的。系統程序為用戶程序提供編輯與運行平台，同時，還進行必要的公共處理，如自檢，I/O刷新，與外設、上位計算機或其它PLC通訊等處理。用戶程序由用戶按照控制的要求進行設計。什麼樣的控制，就有什麼樣的用戶程序。

可靠物理實現主要通過輸入（I，INPUT）及輸出（O，OUTPUT）電路。每一輸入點或輸出點就有一個I或O電路。而且，總是把若干個這樣電路集成在一個模塊（或箱體）中，然後再由若干個模塊（或箱體）集成為PLC完整的I/O系統（電路）。盡管這些模塊相當多，佔了PLC體積的大部分，但由於它們都是由高度集成化的，所以，PLC的體積還是不太大的。

輸入電路時刻監視著輸入點的（通、ON或斷、OFF）狀態，並將此狀態暫存於它的輸入暫存器（還可能有別的稱謂）中。每一輸入點都有一個與其對應的輸入暫存器。

輸出電路有輸出鎖存器（還可能有別的稱謂）。它也有兩個狀態，高、低電位狀態，並可鎖存。同時，它還有相應的物理電路，可把這個高、低電位的狀態傳送給輸出點。每一輸出點都有一個與其對應的輸出鎖存器。

這里的輸入暫存器及輸出鎖存器實際是PLC的I/O電路的寄存器。它們與PLC內存交換信息通過PLC I/O匯流排及運行PLC的系統程序實現。

把輸入暫存器的信息讀到PLC的內存中，稱輸入刷新。PLC內存有專門開辟的存放輸入信息的映射區。這個區的每一對應位（bit）稱為輸入繼電器，或稱軟觸點，或稱為過程映射輸入寄存器（the process-image input register）。這些位（bit）置成1，表示觸點通，置成0為觸點斷。由於它的狀態是由輸入刷新得到的，所以，它反映的就是輸入點的狀態。

輸出鎖存器與PLC內存中的輸出映射區也是對應的。一個輸出鎖存器也有一個內存位（bit）與其對應，這個位稱為輸出繼電器，或稱輸出線圈，或稱為過程映射輸出寄存器（the process-image output register）。通過PLC I/O匯流排及運行系統程序，輸出繼電器的狀態將映射給輸出鎖存器。這個映射的完成也稱輸出刷新。

PLC除了有可接收開關信號的輸入電路，有時，還有接收模擬信號的輸入電路（稱模擬量輸入單元或模塊）。只是後者先要進行模、數轉換，然後，再把轉換後的數據存入PLC相應的內存單元中。

如要產生模擬量輸出，則要配有模擬量輸出電路（稱模擬量輸出模塊或單元）。靠它對PLC相應的內存單元的內容進行數、模轉換，並產生輸出。

這樣，用戶所要編的程序只是，PLC輸入有關的內存區到輸出有關的內存區的變換。這是一個數據及邏輯處理問題。由於PLC有強大的指令系統，編寫出滿足這個要求的程序是完全可能的。

a-簡化工作流程圖 b–實際工作流程圖

圖2 PLC工作流程圖

有了上述過程，用PLC實現控制顯然是可能的。因為：有了輸入刷新，可把輸入電路監視得到的輸入信息存入PLC的輸入映射區；經運行用戶程序，輸出映射區將得到變換後的信息；再經輸出刷新，輸出鎖存器將反映輸出映射區的狀態，並通過輸出電路產生相應的輸出。又由於這個過程是永不停止地循環反復地進行著，所以，輸出總是反映輸入的變化。只是響應的時間上，略有滯後。但由於PLC的工作速度很快，所以，這個「略有滯後」的時間是很短的，一般也就是幾毫秒、幾十毫秒，最多也不會超過100到200毫秒。

圖2a所示的是簡化的過程，實際的PLC工作過程還要復雜些。除了I/O刷新及運行用戶程序，還要做些其它的公共處理工作。公共處理工作有：循環時間監視、外設服務及通訊處理等。

監視循環時間的目的是避免用戶程序「死循環」，保證PLC能正常工作。為避免用戶程序「死循環」的辦法是用「看門狗」（Watching dog），即設一個定時器，監測用戶程序的運行時間。只要循環超時，即報警，或作相應處理。

外設服務是讓PLC可接受編程器對它的操作，或向編程器輸出數據。

通訊處理是實現與計算機，或與其它PLC，或與智能操作器、感測器進行信息交換的。這也是增強PLC控制能力的需要。

也就是說，實際的PLC工作過程總是：公共處理——I/O刷新——運行用戶程序——再公共處理——⋯反復不停地重復著。圖2b所示的是實際的過程。

此外，PLC上電後，也要進行系統自檢及內存的初始化工作，為PLC的正常運行做好准備。

用這種不斷地重復運行程序以實現控制，稱掃描方式工作。是PLC基本的工作方式。

此外，為了應對緊急任務，PLC還有中斷工作方式。在中斷方式下，需處理的任務先申請中斷，被響應後停止正運行的程序，轉而去處理中斷工作（運行有關中斷的服務程序）。待處理完中斷，又返回運行原來程序。

PLC的中斷方式的任務，或稱事件，是分等級的。同時出現兩個或多個中斷事件，則優先順序高的先處理，繼而處理低的。直到全部處理完中斷任務，再轉為執行掃描程序。

PLC對大量控制都用掃描方式工作，而對個別急需的處理，則用中斷方式。這樣，既可做到所有的控制都能照顧到，而個別應急的任務也能及時進行處理。

當然，PLC的實際工作過程比這里講的還要復雜一些，分析其基本原理，也還有一些理論問題。但如果能弄清上面介紹的思路，也可知到PLC是怎麼工作的了。

❷ 簡述可編程式控制制器的工作原理,如何理解PLC的循環掃描工作過程

可編程式控制制器的工作原理：
可編程式控制制器有兩種基本的工作狀態，即運行（RUN）狀態與停止（STOP）狀態，其中運行狀態是執行應用程序的狀態，停止狀態一般用於程序的編制與修改。
除了執行用戶程序之外，在每次循環過程中，可編程式控制制器還要完成內部處理、通信處理等工作，一次循環可分為5個階段。可編程式控制制器這種周而復始的循環工作方式稱為掃描工作方式。
1.內部處理階段：
PLC接通電源後，在進行循環掃描之前，首先確定自身的完好性，若發現故障，除了故障燈亮之外，還可判斷故障性質：一般性故障，只報警不停機，等待處理；嚴重故障，則停止運行用戶程序，此時PLC切斷一切輸出聯系。
2、通信服務階段：
PLC在通信服務階段檢查是否有與編程器和計算機的通信請求
3、處理階段 ：
在PLC的存儲器中，有一個專門存放輸入輸出信號狀態的區域，稱為輸入映像寄存器和輸出映像寄存器，可編程式控制制器梯形圖中別的編程元件也有對應的映像存儲區，它們統稱為元件映像寄存器。
在輸入處理階段，可編程式控制制器把所有外部輸入電路的接通/斷開（ON/OFF）狀態讀入輸入映像寄存器。外接的輸入觸點電路接通時，對應的輸入映像寄存器為「1」，梯形圖中對應的輸入繼電器的常開觸點接通，常閉觸點斷開。外接的輸入觸點電路斷開時，對應的輸入映像寄存器為「0」，梯形圖中對應的輸入繼電器的常開觸點斷開，常閉觸點接通。
只有采樣時刻，輸入映像寄存器中的內容才與輸入信號一致，而其它時間范圍內輸入信號的變化是不會影響輸入映像寄存器中的內容的，輸入信號變化了的狀態只能在下一個掃描周期的輸入處理階段被讀入
4、程序執行階段：
在沒有跳轉指令時，CPU從第一條指令開始，逐條順序地執行用戶程序，直到用戶程序結束之處。並根據指令的要求執行相應的邏輯運算，運算的結果寫入對應的元件映像寄存器中，因此，各編程元件的映像寄存器（輸入映像寄存器除外）的內容隨著程序的執行而變化。
5、輸出處理階段：
在輸出處理階段，CPU將輸出映像寄存器的「0」/「1」狀態傳送到輸出鎖存器。梯形圖中某一輸出繼電器的線圈「通電」時，對應的輸出映像寄存器為「1」狀態。。某一編程元件對應的映像寄存器為「1」狀態時，稱該編程元件為ON，映像寄存器為「0」狀態時，稱該編程元件為OFF。

❸ 我想問下可編程式控制制器的工作原理是什麼呢請簡要說明

感謝題主的邀請，我來說下我的看法：

簡單來說，可編程式控制制器的控制者通過一個上位機（通常是一個安裝有控制軟體的電腦）連接PLC主控部分，彼此靠的是各種類型的通訊匯流排（串口，乙太網或CAN），然後這個PLC主控上集成或組合的若干個IO介面分出無數條線分別連接到要進行控制的設備上，當操作者通過上位機給PLC發布運作命令後，指令數據通過通訊匯流排傳達到PLC主控乃至IO上，IO再將指令進行OUTPUT也就是輸出，生產設備得到輸出指令開始運作，同時將運作的數據反饋給PLC，通過的是input輸入介面，然後，輸入的數據經PLC轉換後經過總的通訊匯流排再回到上位機里，由此循環往復，實現自動化的操作。如果您覺得我說的不夠清楚或想要了解一些好用的PLC設備的話，請前往GCGD官網進行具體的咨詢，歡迎來訪。

❹ plc可編程式控制制器工作原理

PLC主要是指數字運算操作電子系統的可編程邏輯控制器，用於控制機械的生產過程。它的工作原理基於掃描技術，PLC在運行時會經歷三個階段：輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新。

在輸入采樣階段，PLC以掃描方式讀取所有輸入狀態和數據，並將它們存儲在I/O映象區的相應單元內。輸入采樣結束後，PLC會進入用戶程序執行階段。在這階段，PLC會按順序掃描用戶程序，對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，並刷新邏輯線圈或輸出線圈的狀態。

用戶程序執行過程中，I/O映象區中的輸入點狀態不會發生變化，而其他輸出點和軟設備的狀態可能會發生變化。位於上方的梯形圖會影響下方的梯形圖，反之亦然。在執行過程中，若使用立即I/O指令，輸入過程影像寄存器的值不會被更新，程序會直接從I/O模塊取值，輸出過程影像寄存器則會被立即更新。

輸出刷新階段是PLC運行的最後階段。在此期間，CPU會刷新I/O映象區內對應的狀態和數據，驅動相應的外設。只有當這一階段完成後，PLC才算完成一個完整的掃描周期。

如果還有任何疑問，可以參考：http://ke..com/view/13561.htm。我今年剛學這門課，覺得很有用。

❺ 簡述可編程式控制制器的工作原理

(一）PLC的基本機構：
從PLC的硬體結構形式上，PLC可以分為整體固定I/O型，基本單元加擴展型，模塊式，集成式，分布式5種基本結構形式。
（二）PLC的組成：
1. 中央處理單元(CPU)
中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞，是PLC的核心起神經中樞的作用，每套PLC至少有一個CPU。它按照PLC系統程序賦予的功能接收並存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態，並能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態和數據，並分別存入I/O映象區，然後從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經過命令解釋後按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區或數據寄存器內。等所有的用戶程序執行完畢之後，最後將I/O映象區的各輸出狀態或輸出寄存器內的數據傳送到相應的輸出裝置，如此循環運行，直到停止運行。
為了進一步提高PLC的可靠性，對大型PLC還採用雙CPU構成冗餘系統，或採用三CPU的表決式系統。這樣，即使某個CPU出現故障，整個系統仍能正常運行。
CPU速度和內存容量是PLC的重要參數，它們決定著PLC的工作速度，I/O數量及軟體容量等，因此限制著控制規模。
2.存儲器
系統程序存儲器是存放系統軟體的存儲器；用戶程序存儲器是存放PLC用戶程序應用;數據存儲器用來存儲PLC程序執行時的中間狀態與信息，它相當於PC的內存。
3.輸入輸出介面（I/O模塊）
PLC與電氣迴路的介面，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態，輸出點反映輸出鎖存器狀態。輸入模塊將電信號變換成數字信號進入PLC系統，輸出模塊相反。I/O分為開關量輸入（DI），開關量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。
4.通信介面
通信介面的主要作用是實現PLC與外部設備之間的數據交換（通信）。通信介面的形式多樣，最基本的有UBS,RS-232,RS-422/RS-485等的標准串列介面。可以通過多芯電纜，雙絞線，同軸電纜，光纜等進行連接。
5.電源
PLC的電源為PLC電路提供工作電源，在整個系統中起著十分重要的作用。一個良好的、可靠的電源系統是PLC的最基本保障。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內，可以不採取其它措施而將PLC直接連接到交流電網上去。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VDC）。