可编程序控制器
日期：2007-3-14 18:54:10 来源：本站整理
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可编程序控制器(PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER)简称PLC即统称可编程序控制器。PLC是一种以数字计算机为基础的通用型工业控制装置。它具有适用于各类控制所必需的高可靠性、配置扩充的灵活性。工程技术人员所欢迎它具有简单易学、使用维修方便等特点；从60年代末第一台PLC诞生至今不过40多年．其发展速度之快、品种之多、渗透领域之广，实令人惊叹；这是因为一方面它受惠于先进的计算机技术，特别是微型机和单片机技术；另一方面是PLC的设计者们具有明智的与应用紧密结合的设计思想。目前，PLC发展的势头有增无减。在我国．现已进入PLC应用的黄金时期。
可编程序控制器由软、硬件组成
1．l 硬件结构
可编程序控制器是一种通用型控制计算机，它具有数字计算机的主要部件：中央处理器(CPU)、存贮器、输人／输出(I/O接口、编程器和电源等。图9．4．1是PLC的硬件结构框图
1．2 各部件的功能及特点
1．2．1 中央处理嚣(CPU)
它是PLC的核心部件。小型PLC的CPU是八位字长的微处理器；中型以上PLC的CPU常有两个处理器：字处理器和位处理器，字处理器是主处理器，其主要功能是管理或协调PLC中的位处理器、输入／输出接口、编程器及内部控制器等环节，并对这些环节进行诊断。它通常是八位或十六位单片机。位处理器又称从处理器，它的主要功能有两个：一是快速处理位指令，以减轻主处理器的负担。二是把面向用户的语言(逻辑梯形图及控制流程图等)变换成机器码。位处理器通常是能高速完成布尔运算的专用芯片。
图9，4．l PLC的硬件结构框图1．2．2 存贮器
PLC中的存贮器包括存放系统软件(操作系统等)的EPROM系统软件运行所必须的RAM和存放用户应用程序的EPROM或E²PROM等。对于由单片机组成的字处理器，其本身就有一定量的随机存贮器和可扩充的存贮器。扩充存贮器是PLC中的主要存贮器。八位机的存贮器可扩充到64K字节(Byet)。在PLC中，常把CPU和存贮器设计在一块模板上,此模扳称为CPU模板。
l．2．3 输入／输出(I/O)接口
它是PLC与被控对象联系的部件。PLC的主要特点之一是具有功能强的输入／输出接口。它包括开关量l／O口、脉冲量I／O口、模拟量l/O口、通讯口(串行口和并行口)及各种专用接口(位置、温度等闭环调节控制接口)等。输入／输出接口通常做成各类模板,每种模板由一定数量输入／输出通道组成。如：有8路开关量或16路开关量通道组成的输入／输出模板；有8路双端输入或16路单端输入的模拟量输入模板等，用户可根据实际需要合理地选择和配置。这种能适应各种控制要求的高度灵活性是PLC输入／输出接口的一个特点。它的另一特点是各输入／输出通道采用隔离技术，使PLC与现场隔离，以提高其抗干扰能力。图9，4，2为PLC中常用的几种开关量辅入／输出通道电路图。图9．4，3为PLC常用的模拟量输入／输出通道电路图。
1．2．4编程器
它是编程人员与PLC对话的工具，其主要功能是：
(l)编写、输入和调试用户的应用程序。
(2)对PLC的运行工况、状态等进行监视。
(3)与打印机及各类显示器接口，输出各种信息。
图9，4，2
(a)为模拟量输入 (b)为摸拟量输出
图9．4．3 PLC中常用的模拟量I／0通道电路图 编程器可分两大类：简易型编程器和通用型编程器(高级编程器)。简易型编程器由一组功能输人键和显示器等组成。显示器通常为发光二极管、液晶或荧光管等数码管，编程时遵照一定法则按功能键，显示器亮出对应的指令和参数。输入的程序、参数等信号经编程器送到中央处理器或寄存器。CPU对输入的信号语句进行编译，并作语法及数字检查和校核：作出“正确被接受”和“错误被拒绝”的结论．并显示此结果。图9．4．4为两种不同型号PLC的简易型编程器的面板图。
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可编程序控制器由软、硬件组成
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1．l 硬件结构
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可编程序控制器是一种通用型控制计算机，它具有数字计算机的主要部件：中央处理器(CPU)、存贮器、输人／输出(I/O接口、编程器和电源等。图9．4．1是PLC的硬件结构框图
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1．2 各部件的功能及特点
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1．2．1 中央处理嚣(CPU)
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它是PLC的核心部件。小型PLC的CPU是八位字长的微处理器；中型以上PLC的CPU常有两个处理器：字处理器和位处理器，字处理器是主处理器，其主要功能是管理或协调PLC中的位处理器、输入／输出接口、编程器及内部控制器等环节，并对这些环节进行诊断。它通常是八位或十六位单片机。位处理器又称从处理器，它的主要功能有两个：一是快速处理位指令，以减轻主处理器的负担。二是把面向用户的语言(逻辑梯形图及控制流程图等)变换成机器码。位处理器通常是能高速完成布尔运算的专用芯片。
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图9，4．l PLC的硬件结构框图
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PLC中的存贮器包括存放系统软件(操作系统等)的EPROM系统软件运行所必须的RAM和存放用户应用程序的EPROM或E²PROM等。对于由单片机组成的字处理器，其本身就有一定量的随机存贮器和可扩充的存贮器。扩充存贮器是PLC中的主要存贮器。八位机的存贮器可扩充到64K字节(Byet)。在PLC中，常把CPU和存贮器设计在一块模板上,此模扳称为CPU模板。
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l．2．3 输入／输出(I/O)接口
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它是PLC与被控对象联系的部件。PLC的主要特点之一是具有功能强的输入／输出接口。它包括开关量l／O口、脉冲量I／O口、模拟量l/O口、通讯口(串行口和并行口)及各种专用接口(位置、温度等闭环调节控制接口)等。输入／输出接口通常做成各类模板,每种模板由一定数量输入／输出通道组成。如：有8路开关量或16路开关量通道组成的输入／输出模板；有8路双端输入或16路单端输入的模拟量输入模板等，用户可根据实际需要合理地选择和配置。这种能适应各种控制要求的高度灵活性是PLC输入／输出接口的一个特点。它的另一特点是各输入／输出通道采用隔离技术，使PLC与现场隔离，以提高其抗干扰能力。图9，4，2为PLC中常用的几种开关量辅入／输出通道电路图。图9．4，3为PLC常用的模拟量输入／输出通道电路图。
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1．2．4编程器
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它是编程人员与PLC对话的工具，其主要功能是：
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(l)编写、输入和调试用户的应用程序。
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(2)对PLC的运行工况、状态等进行监视。
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(3)与打印机及各类显示器接口，输出各种信息。
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图9，4，2
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(a)为模拟量输入 (b)为摸拟量输出
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图9．4．3 PLC中常用的模拟量I／0通道电路图
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