可编程序控制器工作原理2.1 可编程序控制器简介可编程序控制器,简称PLC。它是 20 世纪 70 年代以来,在集成电路、计算机技术基础上发展起来的一种新型工业设备。它具有可靠性高、 配置灵活、 使用方便以及体积小质量轻等优点, 国外已广泛应用与自动控制的各个领域,并以成为实现工业自动化的支柱产品。1987 年 2 月,国际电工委员会( IEC)草案,定义可编程序控制器: “可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计, 它采用了可编程序的存储器, 用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令,并通过数字式和模拟式输入和输出,控制各种类型机械和生产过程。”2.2 可编程序控制器的结构[5][6]PLC 实质上是一种专用的计算机控制系统, 它具有比通用计算机更强的与工业现场相连的接口和更适应于控制要求的编程语言。所以,可编程控制器与其它计算机控制系统一样,也具有中央处理器、I/O 接口、存储器等部分,其典型结构如图 2-1 所示。图 2-1 可编程序控制器的结构图2.3 可编程序控制器的工作原理2.3.1 PLC 的工作方式PLC 是以微处理器为核心的,它具有微型计算机的许多特点,但其工作方式却与微型计算机有很大的不同。 微型计算机一般采用等待命令或中断的工作方式,如常见的键盘扫描方式或I/O 扫描方式,当有键按下或I/O 动作,则转入相应的子程序或中断服务程序;无按下,则继续扫描等待。PLC 采用周期循环扫描的工作方式,即 “顺序扫描,不断循环 ”,这种工作方式是在系统软件控制下进行的。当 PLC 运行时, CPU 根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序,按指令序号进行周期性的程序循环扫描,如果无转跳指令, 则从第一条指令开始逐条顺序执行用户的程序,直到程序结束,然后重新返回第— 条指令,开始下一轮的扫描,如此周而复始。实际上,PLC 扫描工作除了执行用户程序外,还要完成其他工作,整个工作过程分为自诊断、通信服务、执行用户程序三个大的阶段。1. 自诊断。 PLC 上电以后,每次扫描用户程序之前,都先执行故障自诊断程序。自诊断内容包括I/O 部分、存储器、 CPU 等,并且通过CPU 设置定时器来监视每次扫描是否超过规定的时间,发现异常则停机显示出错。 若自诊断正常,继续向下扫描。2. 通信服务。 PLC 检查是否有编程器、计算机等的通信要求,若有则进行相应处理。3. 执行用户程序。具体包括:...