plc教程系列篇(三),plc教程之plc工作方式探討
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一、PLC工作方式
PLC是采用“順序掃描,不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即在PLC運(yùn)行時(shí),CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲(chǔ)器中的程序,按指令步序號(hào)(或地址號(hào))作周期性循環(huán)掃描,如無(wú)跳轉(zhuǎn)指令,則從第一條指令開(kāi)始逐條順序執(zhí)行用戶程序,直至程序結(jié)束,然后重新返回第一條指令,開(kāi)始下一輪新的掃描,在每次掃描過(guò)程中,還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采樣和對(duì)輸出狀態(tài)的刷新等工作。
PLC的一個(gè)掃描周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。
PLC在輸入采樣階段:首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入,并將其寫(xiě)入各對(duì)應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中,即刷新輸入,隨即關(guān)閉輸入端口,進(jìn)入程序執(zhí)行階段。
PLC在程序執(zhí)行階段:按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令,經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處理后,其結(jié)果再寫(xiě)入輸出狀態(tài)寄存器中,輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。
輸出刷新階段:當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢,輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中,并通過(guò)一定的方式(繼電器、晶體管或晶間管)輸出,驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。
二、為何PLC應(yīng)用廣泛
PLC的應(yīng)用十分廣泛。在工業(yè)環(huán)境下,PLC幾乎無(wú)所不能。知道為什么?
第一是PLC的高可靠性:因?yàn)樗某绦蚴琼樞驁?zhí)行的,因此不會(huì)進(jìn)入死循環(huán),幾乎不會(huì)死機(jī)。
PLC不會(huì)死機(jī),這一點(diǎn)十分重要。
我們?cè)炔捎霉た貦C(jī)來(lái)作為測(cè)控和配電系統(tǒng)的通信管理機(jī)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),工控機(jī)的硬盤在高溫下會(huì)出現(xiàn)故障、工控機(jī)的電源一旦風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn),電源很快就因?yàn)檫^(guò)熱而停機(jī)(死機(jī)),造成通信阻斷。工控機(jī)通過(guò)各種卡件來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制功能,這些卡件故障率很高。工控機(jī)實(shí)現(xiàn)硬件冗余很困難,而PLC的CPU硬件冗余十分便利。我們?cè)跍y(cè)控工程中將通信管理機(jī)換成PLC后,上述這些問(wèn)題徹底地一勞永逸地完美解決。
第二是PLC具有很高的EMC(電磁騷擾)水平,也即抗干擾能力。所謂EMC指的是電器元件在運(yùn)行時(shí)抵御環(huán)境電磁干擾的能力,以及自身對(duì)環(huán)境產(chǎn)生電磁干擾的程度。IEC和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電器元件和控制柜都提出了強(qiáng)制性EMC試驗(yàn)要求。高檔PLC一般需要通過(guò)2級(jí)到3級(jí)EMC群脈沖試驗(yàn),以及接地電流沖擊試驗(yàn)。
小編測(cè)試過(guò),一塊多功能電力儀表的電路板,只因?yàn)殡娫礊V波電容焊的略微高一些,整塊電路板就在接地電流沖擊試驗(yàn)中被擊毀??梢?jiàn)EMC測(cè)試對(duì)于電子儀表來(lái)說(shuō)十分殘酷,通過(guò)試驗(yàn)十分不易。
一句話:凡單片機(jī)能做的事,PLC一定能做;反過(guò)來(lái),PLC能做的事,單片機(jī)不一定能做,甚至連邊都沾不上。
對(duì)比:一般的家用電器要通過(guò)一級(jí)EMC試驗(yàn)都有點(diǎn)困難。
由于PLC應(yīng)用是如此之廣,因此一位PLC的資深優(yōu)秀編程者,也一定是一位工業(yè)系統(tǒng)的多面手。大家需要熟悉各種工業(yè)條件下的元器件和傳感器性能參數(shù),熟悉各種工業(yè)條件下的測(cè)控原理和自動(dòng)控制原理,明確機(jī)械原理和各種工業(yè)工藝過(guò)程,明確強(qiáng)電磁環(huán)境下的如何選配元器件及開(kāi)關(guān)電器。當(dāng)然,對(duì)PLC模塊同樣需要十分熟悉。
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