1.输入处理
输入处理也叫输入采样。在此阶段,顺序读入所有输入端子的通端状态,并将读入的信息存入内存中所对应的映象寄存器。在此输入映象寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段。在程序执行时,输入映象寄存器与外界隔离,即使输入信号发生变化,其映象寄存器的内容也不会发生变化,只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入信息。
2.程序执行
根据PLC梯形图程序扫描原则,按先左后右先上后下的步序,逐句扫描,执行程序。遇到程序跳转指令,根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。从用户程序涉及到输入输出状态时,PLC从输入映象寄存器中读出上一阶段采入的对应输入端子状态,从输出映象寄存器读出对应映象寄存器,根据用户程序进行逻辑运算,存入有关器件寄存器中。对每个器件来说,器件映象寄存器中所寄存的内容,会随着程序执行过程而变化。
3.输出处理
程序执行完毕后,将输出映象寄存器,即器件映象寄存器中的Y寄存器的状态,在输出处理阶段转存到输出锁存器,通过隔离电路,驱动功率放大电路,使输出端子向外界输出控制信号,驱动外部负载。
在电动机运行时按停止按钮SB2,它的常闭触点断开,使KM的线圈失电,KM的主触点断开,异步电动机的三相电源被切断,电动机停止运行i同时控制电路中KM的辅助常开触点断开。当停止按钮SB2被放开,其常闭触点闭合后,KM的线圈仍然失电,电动机继续保持停止运行状态。给出了有关信号的波形图,图中用高电平表示1状态(线圈通电、按钮被按下),用低电平表示0状态(线圈断电、按钮被放开)。
PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成(见图1),有的PLC还可以配备特殊功能模块,用来完成某些特殊的任务。
1.CPU模块
CPU模块主要由微处理器(CPU芯片)和存储器组成。在PLC控制系统中厂CPU模块相当于人的大脑,它不断地采集输入信号,执行用户程序,刷新系统的输出;存储器用来储存程序和数据。
2.I/O模块
输入(1nput)模块和输出(Output)模块简称为I/O模块,它们是系统的眼、耳、手、脚,是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。
输入模块用来接收和采集输入信号,开关量输入模块用来接收从按钮;选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等过来的开关量输入信号;模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流、电压信号。
开关量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备,模拟量输出模块月手来控制调节阀、变频器等执行装置。
CPU模块的工作电压一般是5V,而PLC的输入/输出信号电压一般较高,如直流24V和交流220V。从外部引入的尖峰电压和干扰噪声可能损坏CPU模块中的元器件,或使PLC不能正常工作。在I/O模块中,用光耦合器、光电晶闸管、小型继电器等器件来隔离PLC的内部电路和外部的I/O电路,I/O模块除了传递信号外,还有电平转换与隔离的作用。
3.编程器
编程器用来生成用户程序,并用它进行编辑、检查、修改和监视用户程序的执行情况。手持式编程器不能直接输入和编辑梯形图,只能输入和编辑指令表程序,因此又叫做指令编程器。它的体积小,价格*,一般用来给小型PLC编程,或者用于现场调试和维护。
使用编程软件可以在计算机的屏幕上直接生成和编辑梯形图、指令表、功能块图和顺序功能图程序,并可以实现不同编程语言的相互转换。程序被编译后下载到PLC,也可以将PLC中的程序上传到计算机。程序可以存盘或打印,通过网络,还可以实现远程编程和传送。
4.电源
PLC一般使用220V交流电源或24V直流电源。内部的开关电源为各模块提供DC 5V,±12V,24V等直流电源。小型PLC一般都可以为输入电路和外部的电子传感器(如接近开关)提供24V直流电源,驱动PLC负载的直流电源一般由用户提供。
6FC5250-5BX10-3AH0
6FC5250-5AX20-2AH0
6FC5250-5AX30-2AH0
6SL3055-0AA00-5BA1
6SE6400-3CC00-4AB3
6SL3040-0MA00-0AA1
6SL3040-0PA00-0AA1
6SL3210-1SB11-0AA0
6AV7671-1EX01-0BB0
A5E00126822
6ES7312-5AC02-0AB0
6ES5318-8MA12
6ES5318-8MA12
6ES5951-7LD11
6ES5441-7LA11
6ES5420-7LA11
6ES5430-7LA11
6ES5430-7LA12
6ES5441-7LA12
6FX1112-0AA02
6FX5002-5CG01-1AF0
6FX5002-2DC10-1AF0
6ES5943-7UB11
I/O单元实际上是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件。I/O单元有良好的电隔离和滤波作用。接到PLC输入接口的输入器件是各种开关、按钮、传感器等。PLC的各输出控制器件往往是电磁阀、接触器、继电器,而继电器有交流和直流型,高电压型和低电压型,电压型和电流型。
输入/输出滞后时间又称系统响应时间,是指PLC部输入信号发生变化的时刻至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔,它由输入电路滤波时间、输出电路的滞后时间和因扫描工作方式产生的滞后时间这三部分组成。
输入模块的RC滤波电路用来滤除由输入端引入的干扰噪声,消除因外接输入触点动作时产生的抖动引起的不良影响,滤波电路的时间常数决定了输入滤波时间的长短,其典型值为10ms左右。