可編程控制器原理是什么?可編程控制器應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?

隨著可編程控制器的使用越來越廣泛，大家對可編程控制器的了解也越來越多。本文對于可編程控制器的介紹將基于兩點(diǎn)：1.可編程控制器原理介紹，2.可編程控制器應(yīng)用領(lǐng)域闡述。如果你對本文即將探討的內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、可編程控制器原理

1、掃描工作原理

當(dāng)PLC 運(yùn)行時(shí)，是通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來完成控制任務(wù)的，需要執(zhí)行眾多的操作，但CPU 不可能同時(shí)去執(zhí)行多個(gè)操作， 它只能按分時(shí)操作(串行工作) 方式，每一次執(zhí)行一個(gè)操作，按順序逐個(gè)執(zhí)行。由于CPU 的運(yùn)算處理速度很快，所以從宏觀上來看，PLC外部出現(xiàn)的結(jié)果似乎是同時(shí)(并行) 完成的。這種串行工作過程稱為PLC 的掃描工作方式。

用掃描工作方式執(zhí)行用戶程序時(shí)，掃描是從第一條程序開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲順序的先后，逐條執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束。然后再從頭開始掃描執(zhí)行，周而復(fù)始重復(fù)運(yùn)行。

PLC 的掃描工作方式與電器控制的工作原理明顯不同。電器控制裝置采用硬邏輯的并行工作方式，如果某個(gè)繼電器的線圈通電或斷電，那么該繼電器的所有常開和常閉觸點(diǎn)不論處在控制線路的哪個(gè)位置上，都會立即同時(shí)動作; 而PLC 采用掃描工作方式(串行工作方式)，如果某個(gè)軟繼電器的線圈被接通或斷開，其所有的觸點(diǎn)不會立即動作，必須等掃描到該時(shí)才會動作。但由于PLC 的掃描速度快，通常PLC 與電器控制裝置在I/0 的處理結(jié)果上并沒有什么差別。

2、PLC 掃描工作過程

PLC 的掃描工作過程除了執(zhí)行用戶程序外，在每次掃描工作過程中還要完成內(nèi)部處理、通信服務(wù)工作。如圖2-11所示，整個(gè)掃描工作過程包括內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新五個(gè)階段。整個(gè)過程掃描執(zhí)行一遍所需的時(shí)間稱為掃描周期。掃描周期與CPU 運(yùn)行速度、PLC 硬件配置及用戶程序長短有關(guān)，典型值為1~100ms.

在內(nèi)部處理階段，進(jìn)行PLC 自檢，檢查內(nèi)部硬件是否正常，對監(jiān)視定時(shí)器(WDT) 復(fù)位以及完成其它一些內(nèi)部處理工作。

在通信服務(wù)階段，PLC 與其它智能裝置實(shí)現(xiàn)通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容等。

當(dāng)PLC 處于停止(STOP)狀態(tài)時(shí)，只完成內(nèi)部處理和通信服務(wù)工作。當(dāng)PLC 處于運(yùn)行(RUN)狀態(tài)時(shí)，除完成內(nèi)部處理和通信服務(wù)工作外，還要完成輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新工作。

PLC 的掃描工作方式簡單直觀，便于程序的設(shè)計(jì)，并為可靠運(yùn)行提供了保障。當(dāng)PLC掃描到的指令被執(zhí)行后，其結(jié)果馬上就被后面將要掃描到的指令所利用， 而且還可通過CPU內(nèi)部設(shè)置的監(jiān)視定時(shí)器來監(jiān)視每次掃描是否超過規(guī)定時(shí)間，避免由于CPU 內(nèi)部故障使程序執(zhí)行進(jìn)入死循環(huán)。

二、可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域

目前， 在國內(nèi)外PLC 已廣泛應(yīng)用冶金、石油、 化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保及文化娛樂等各行各業(yè)， 隨著PLC性能價(jià)格比的不斷提高， 其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。從應(yīng)用類型看，PLC 的應(yīng)用大致可歸納為以下幾個(gè)方面：

1、開關(guān)量邏輯控制

利用PLC 最基本的邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能實(shí)現(xiàn)邏輯控制， 可以取代傳統(tǒng)的繼電器控制，用于單機(jī)控制、多機(jī)群控制、生產(chǎn)自動線控制等，例如： 機(jī)床、注塑機(jī)、印刷機(jī)械、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯的控制等。這是PLC最基本的應(yīng)用，也是PLC最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

2、運(yùn)動控制

大多數(shù)PLC 都有拖動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。這一功能廣泛用于各種機(jī)械設(shè)備， 如對各種機(jī)床、裝配機(jī)械、機(jī)器人等進(jìn)行運(yùn)動控制。

3、過程控制

大、中型PLC 都具有多路模擬量I O模塊和PID控制功能，有的小型PLC 也具有模擬量輸入輸出。所以PLC 可實(shí)現(xiàn)模擬量控制，而且具有PID控制功能的PLC 可構(gòu)成閉環(huán)控制，用于過程控制。這一功能已廣泛用于鍋爐、反應(yīng)堆、水處理、釀酒以及閉環(huán)位置控制和速度控制等方面。

4、數(shù)據(jù)處理

現(xiàn)代的PLC 都具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表等功能， 可進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、分析和處理，同時(shí)可通過通信接口將這些數(shù)據(jù)傳送給其它智能裝置，如計(jì)算機(jī)數(shù)值控制(CNC)設(shè)備，進(jìn)行處理。

5、通信聯(lián)網(wǎng)

PLC 的通信包括PLC 與PLC、PLC 與上位計(jì)算機(jī)、PLC 與其它智能設(shè)備之間的通信，PLC系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)可直接或通過通信處理單元、通信轉(zhuǎn)換單元相連構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)信息的交換，并可構(gòu)成“集中管理、分散控制”的多級分布式控制系統(tǒng)，滿足工廠自動化(FA) 系統(tǒng)發(fā)展的需要。

以上便是此次小編帶來的“可編程控制器”相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對可編程控制器的原理以及其應(yīng)用領(lǐng)域具備一定的認(rèn)知。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!