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西门子PLC , 西门子变频器 , 西门子数控系统 , 西门子伺服电机
西门子PLC模块 CPU222CN中央控制器

PLC的产生是基于工业控制的需要,是面向工业控制领域的专用设备,它具有以下几个特点:

1)可靠性高,抗干扰能力强。用程序来实现的逻辑顺序和时序,大限度地取代传统继电器系统中的硬件线路,大量减少机械触点和连线的数量,单从这一角度而言,PLC在可靠性上优于继电器系统是明显的。

在抗干扰性能方面,PLC在结构设计、内部电路设计、系统程序执行等方面都给予了充分的考虑。例如对主要器件和部件用导磁良好的材料进行屏蔽、对供电系统和输入电路采用多种形式的滤波、I/O回路与微处理器电路之间用光耦合器隔离、系统软件具有故障检测功能、信息保护和恢复、循环扫描时间的超时警戒等。

2)灵活性强,控制系统具有良好的柔性。当生产工艺和流程进行局部的调整和改动时,通常只需要对PLC的程序进行改动,或者配合以外围电路的局部调整即可实现对控制系统的改造。

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3)编程简单,使用方便。梯形图语言是PLC的重要也是普及的一种编程语言,其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似,电气技术人员和技术工人可以很快地掌握梯形图语言,并用来编制用户程序。

4)控制系统易于实现,开发工作量少,周期短。由于PLC的系列化、模块化、标准化,以及良好的扩展性和联网性能,在大多数情况下,PLC系统都是一个较好的选择,它不仅能够完成多数情况下的控制要求,还能够大量节省系统设计、安装、调试的时间和工作量。

5)维修方便。PLC有完善的故障诊断功能,可以根据装置上的发光二极管和软件提供的故障信息,方便地查明故障源。由于PLC的体积小,并且有些是采用模块化结构,因而可以通过更换整机或模块迅速排除故障。

6)体积小,能耗低。由软件实现的逻辑控制,大量节省继电器、定时器,一台小型的PLC只相当于几个继电器的体积,控制系统所消耗的能量大大降低。

7)功能强,性能价格比高。用户程序实现的逻辑控制,所需要的继电器、中间继电器、定时器、计数器等功能元件,都由存储单元来替代,因而数量非常大,一台小型的PLC所具备的元件(软元件)数量就可达到成百上千个,相当于过去一个大规模甚至超大规模的继电器控制系统。另外,PLC所提供的软元件的触点(例如软继电器)可以无限次使用,方便地实现复杂的控制功能。同时,PLC的联网通信功能有利于实现分散控制、远程控制、集中管理等功能,与同等规模或成本的继电器控制系统相比,无论其功能和性能,都具有无可比拟的优势。第二节 PLC的组成

西门子PLC模块 CPU222CN中央控制器

PLC是微机技术和控制技术相结合的产物,是一种以微处理器为核心的用于控制的特殊计算机,因此PLC的基本组成与一般的微机系统类似。

PLC的硬件主要由中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口、电源等部分组成。其中,CPU是PLC的核心,输入单元与输出单元是连接现场输入/输出(I/O)设备与CPU之间的接口电路,通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。

1.中央处理单元(CPU)

同一般的微机一样,CPU是PLC的核心。PLC中所配置的CPU随机型不同而不同,常用的有三类:通用微处理器(如Z80、8086、80286等)、单片微处理器(如8031、8096等)和位片式微处理器(如AMD29W等)。小型PLC大多采用8位通用微处理器和单片微处理器;中型PLC大多采用16位通用微处理器或单片微处理器;大型PLC大多采用高速位片式微处理器。

目前,小型PLC为单CPU系统,而中、大型PLC则大多为双CPU系统,甚至有些PLC中CPU多达8个。对于双CPU系统,其中一个为字处理器,通常采用8位或16位处理器;另一个为位处理器,采用由各厂家设计制造的专用芯片。字处理器为主处理器,用于执行编程器接口功能,监视内部定时器,监视扫描时间,处理字节指令以及对系统总线和位处理器进行控制等。位处理器为从处理器,主要用于处理位操作指令和实现PLC编程语言向机器语言的转换。位处理器的采用,提高了PLC的速度,使PLC更好地满足实时控制要求。

在PLC中CPU按系统程序赋予的功能,指挥PLC有条不紊地进行工作,归纳起来主要有以下几个方面:

1)接收从编程器输入的用户程序和数据。

2)诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。

3)通过输入接口接收现场的状态或数据,并存入输入映像寄存器或数据寄存器中。

4)从存储器逐条读取用户程序,经过解释后执行。

5)根据执行的结果,更新有关标志位的状态和输出映像寄存器的内容,通过输出单元实现输出控制。有些PLC还具有制表打印或数据通信等功能。2.存储器单元

存储器主要有两种:一种是可读/写操作的随机存储器(RAM),另一种是只读存储器(ROM、PROM、EPROM和EEPROM)。在PLC中,存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。


发布时间:2024-04-11
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