plc編程原理

Ⅰ plc是什麼意思plc編程是什麼詳細講解

PLC（Programmable Logic Controller），是可編程邏輯控制器。它採用一類可編程的存儲器，用於其內部存儲程序，執行邏輯運算，順序控制，定時，計數與算術操作等面向用戶的指令，並通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程1、PLC的基本概念
早期的可編程式控制制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller,PLC），它主要用來代替繼電器實現邏輯控制。隨著技術的發展，這種採用微型計算機技術的工業控制裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程式控制制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機（Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程序控制器簡稱PLC,PLC自1969年美國數據設備公司（DEC）研製出現，現行美國，日本，德國的可編程序控制器質量優良，功能強大。
2、PLC的基本結構
PLC實質是一種專用於工業控制的計算機，其硬體結構基本上與微型計算機相同，基本構成為：
a、電源
PLC的電源在整個系統中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統是無法正常工作的，因此PLC的製造商對電源的設計和製造也十分重視。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
b. 中央處理單元（CPU)
中央處理單元（CPU）是PLC的控制中樞。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，近年來對大型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。
c、存儲器
存放系統軟體的存儲器稱為系統程序存儲器。
存放應用軟體的存儲器稱為用戶程序存儲器。
d、輸入輸出介面電路
1．現場輸入介面電路由光耦合電路和微機的輸入介面電路，作用是PLC與現場控制的介面界面的輸入通道。
2．現場輸出介面電路由輸出數據寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用PLC通過現場輸出介面電路向現場的執行部件輸出相應的控制信號。
e、功能模塊
如計數、定位等功能模塊。
f、通信模塊
如乙太網、RS485、Profibus-DP通訊模塊等
3、PLC的工作原理
一. 掃描技術
當PLC投入運行後，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執行上述三個階段。
（一） 輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和數據，並將它們存入I/O映象區中的相應的單元內。輸入采樣結束後，轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態和數據發生變化，I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大於一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。
(二） 用戶程序執行階段
在用戶程序執行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序（梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，並按先左後右、先上後下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然後根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統RAM存儲區中對應位的狀態；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態；或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。
即，在用戶程序執行過程中，只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或系統RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。
在程序執行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點。即使用I/O指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程影像寄存器會被立即更新，這跟立即輸入有些區別。
（三） 輸出刷新階段
當掃描用戶程序結束後，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC的真正輸出。
4、PLC內部運作方式
雖然PLC所使用之階梯圖程式中往往使用到許多繼電器、計時器與計數器等名稱，但PLC內部並非實體上具有這些硬體，而是以內存與程式編程方式做邏輯控制編輯，並藉由輸出元件連接外部機械裝置做實體控制。因此能大大減少控制器所需之硬體空間。實際上PLC執行階梯圖程式的運作方式是逐行的先將階梯圖程式碼以掃描方式讀入CPU 中並最後執行控制運作。在整個的掃描過程包括三大步驟，「輸入狀態檢查」、「程式執行」、「輸出狀態更新」說明如下：
步驟一「輸入狀態檢查」：PLC首先檢查輸入端元件所連接之各點開關或感測器狀態（1 或0 代表開或關），並將其狀態寫入內存中對應之位置Xn。
步驟二「程式執行」：將階梯圖程式逐行取入CPU 中運算，若程式執行中需要輸入接點狀態，CPU直接自內存中查詢取出。輸出線圈之運算結果則存入內存中對應之位置，暫不反應至輸出端Yn。
步驟三「輸出狀態更新」：將步驟二中之輸出狀態更新至PLC輸出部接點，並且重回步驟一。
此三步驟稱為PLC之掃描周期，而完成所需的時間稱為PLC 之反應時間，PLC 輸入訊號之時間若小於此反應時間，則有誤讀的可能性。每次程式執行後與下一次程式執行前，輸出與輸入狀態會被更新一次，因此稱此種運作方式為輸出輸入端「程式結束再生」。

Ⅱ 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。