一、plc的組成方框圖
plc的種類很多,但是結構大同小異,下圖是典型的plc控制系統(tǒng)組成方框圖。
plc組成方框圖
在組建plc控制系統(tǒng)時,需要給plc的輸入端子接入有關的輸入設備,給plc的輸出端子接入有關的輸出設備,另外還需要將編寫好的程序通過通信接口輸入plc內部存儲器,如果希望增強plc的功能,可以將擴展單元通過擴展接口與plc連接。
二、plc各部分說明
plc內部主要由cpu、存儲器、輸入接口、輸出接口、通信接口和擴展接口等組成。
1、cpu
cpu又稱中央處理器,它是plc的控制中心,通過總線(包括數據總線、地址總線和控制總線)與存儲器和各種接口連接,以控制它們有條不素地工作。cpu的性能對plc工作速度和效率有較大的影響,故大型plc通常采用高性能的cpu.
2、存儲器
存儲器的功能是存儲程序和數據。plc通常配有rom(只讀存儲器)和ram(隨機存儲器)兩種存儲器,rom用來存儲系統(tǒng)程序,ram用來存儲用戶程序和程序運行時產生的數據。
系統(tǒng)程序由廠家編寫并固化在rom存儲器中,用戶無法訪問和修改系統(tǒng)程序。系統(tǒng)程序主要包括系統(tǒng)管理程序和指令解釋程序。系統(tǒng)管理程序的功能是管理整個plc,讓內部各個電路能有條不紊地工作。指令解釋程序的功能是將用戶編寫的程序翻譯成cpu可以識別和執(zhí)行的程序。
用戶程序是用戶通過編程器輸人存儲器的程序,為了方便調試和修改,用戶程序通常存放在ram中,由于斷電后ram中的程序會丟失,因此ram專門配有后備電池供電。有些plc采用 eepron(電可擦寫只讀存儲器)來存儲用戶程序,由于 eeprom存儲器中的內部可用電信號進行擦寫,并且掉電后內容不會丟失,因此采用這種存儲器后可不要備用電池。
3、輸入/輸出接口
輸人/輸出接口又稱 i/o接口或 i/o模塊,是plc與外圍設備之間的連接部件。pl通過輸入接口檢測輸人設備的狀態(tài),以此作為對輸出設備控制的依據,同時plc又通過輸出接口對輸出設備進行控制。
plc的 i/o接口能接收的輸入和輸出信號個數稱為plc的 i/o點數,i/o點數是plc的重要依據之一。
pilc外圍設備提供或需要的信號電平是多種多樣的,而plc內部cpu只能處理標電平信號,所以1/0接口要能進行電平轉換。另外,為了提高plc的抗干擾能力,i/0接口一般采用光電隔離和濾波功能。此外,為了便于了解 i/o接口的工作狀態(tài),1/0接口還有狀態(tài)指示燈。
4、通訊接口
plc配有通信接口,plc可通過通信接口與監(jiān)視器、打印機、其他plc、計算機等設備實現(xiàn)通信。plc與編程器或寫人器連接,可以接收編程器或寫入器輸入的程序;plc與關打印機連接,可將過程信息、系統(tǒng)參數等打印出來;
plc與人機界面(如觸摸屏)連接可以在人機界面直接操作plc或監(jiān)視plc工作狀態(tài);plc與其他plc連接,可組成多機系統(tǒng)或連成網絡,實現(xiàn)更大規(guī)??刂?;與計算機連接,可組成多級分布式控制系統(tǒng),實現(xiàn)控pl制與管理相結合。
5、擴展接口
為了提升plc的性能,增強plc控制功能,可以通過擴展接口給plc增接一些專用能模塊,如高速計數模塊、閉環(huán)控制模塊、運動控制模塊、中斷控制模塊等。
6、電源
plc一般采用開關電源供電,與普通電源相比,plc電源的穩(wěn)定性好、抗干擾能力強。plc的電源對電網提供的電源穩(wěn)定度要求不高,一般允許電源電壓在其額定值士15%的范圍內波動。有些plc還可以通過端子往外提供直流24v穩(wěn)壓電源。