可編程控制器由哪幾部分組成
可編程控制器由哪幾部分組成
不同型號(hào)的PLC,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能不盡相同,但其主體結(jié)構(gòu)形式大體相同,如圖7-26所示。
(1)PLC的硬件組成。PLC是由中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、輸入/ 輸出(I / O)模塊、編程器、電源和外部設(shè)備組成。PLC的硬件設(shè)備是通用的,便于用戶按需要組合。PLC的各部分都采用總線結(jié)構(gòu)。
1)中央處理器(CPU)。PLC常用的中央處理器為通用微處理器、單片機(jī)芯片、位片式微處理器等。它的主要作用是由微處理器通過數(shù)據(jù)總線、地址線、控制總線以及輔助電路連接存儲(chǔ)器、接口及I / O模塊,診斷和監(jiān)控PLC的硬件狀態(tài);同時(shí),借助編程器接收鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)、讀取、解釋并執(zhí)行用戶程序;按規(guī)定的時(shí)序接收輸入狀態(tài)、更新輸出狀態(tài),與外部設(shè)備交換信息等??傊?,由CPU實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)PLC的控制和管理。
2)存儲(chǔ)器。在PLC中存儲(chǔ)器用來存放系統(tǒng)程序、用戶程序和工作數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)程序是由控制器的制造廠家在研制系統(tǒng)時(shí)確定的程序,它包括監(jiān)控程序、解釋程序、故障自診斷程序、模塊化應(yīng)用功能子程序極其他各種管理程序等。系統(tǒng)程序一干二凈都固化在只讀存儲(chǔ)器(ROM)或EPROM存儲(chǔ)器中,用戶不能訪問、修改這一部分存儲(chǔ)器的內(nèi)容。
用戶程序是隨PLC的使用環(huán)境而定的,隨生產(chǎn)工藝的不同而變動(dòng),但是變化并不是經(jīng)常發(fā)生。用戶根據(jù)實(shí)際控制的需要,用PLC的編程語言編制應(yīng)用程序,通過編程器輸入到PLC的用戶存儲(chǔ)器(區(qū))。為了便于程序的調(diào)試、修改、擴(kuò)充和完善,該存儲(chǔ)器使用隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。
3)輸入/輸出(I/O)模塊。I/O模塊是CPU與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)I/O裝置或其他外部設(shè)備的連接部件。它將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部的信號(hào)電平,或使PLC內(nèi)部信號(hào)電平與外部執(zhí)行元件相匹配。常用PLC的I/O接口分開關(guān)量(包括數(shù)字量)和模擬量?jī)深?,每一類又區(qū)分為輸入接口和輸出接口。
與微機(jī)的I/O接口工作于弱電的情況不同,PLC的I/O接口是按強(qiáng)電要求設(shè)計(jì)的,即其輸入接口可以接收強(qiáng)電信號(hào),其輸出接口可以直接和強(qiáng)電設(shè)備相連接。
4)電源。PLC的電源單元負(fù)責(zé)將外部提供的交流店轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部所需要的直流電源,有的PLC還可以為輸入電路和少量的外部電平簡(jiǎn)稱裝置提供24V直流電源。PLC中還有備用電池(一般為鋰電池),用于掉電情況下保存程序和數(shù)據(jù)。
5)編程器。PLC的編程器是用來開發(fā)、調(diào)試、運(yùn)行應(yīng)用程序的特殊工具,一般由鍵盤、顯示屏、智能處理器、外部設(shè)備等組成,通過通信接口與PLC連接。
編程器主要功能:作為編程和開發(fā)應(yīng)用程序的工具;與PLC進(jìn)行人機(jī)對(duì)話的媒介;介入PLC和過程供職的手段。PLC的各制造廠家都為自己的PLC系列產(chǎn)品培植編程器,而且本系列PLC的編程器是兼容的。
6)擴(kuò)展接口。擴(kuò)展接口是為PLC中心單元與擴(kuò)展單元或擴(kuò)展單元之間的連接用的,以擴(kuò)展PLC的規(guī)模。
(2)PLC的的軟件組成。PLC的基本軟件包括系統(tǒng)軟件和用戶應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件決定PLC的功能。PLC的硬件通過基本軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)被控制對(duì)象的控制。
系統(tǒng)軟件一般包括操作系統(tǒng)、語言編譯系統(tǒng)、各種功能軟件等。
用戶應(yīng)用軟件大多采用梯形圖(Ladder)語言,其次為語句表(Statement Language)。梯形圖與繼電器控制線路圖相似,因此,對(duì)熟悉繼電器控制的人員就起到了易學(xué)、易懂和便于使用的效果。