PLC的組成

  PLC種類很多，但結(jié)構(gòu)大同小異，典型的PLC控制系統(tǒng)組成方框圖如圖11-4所示。在組建PLC控制系統(tǒng)時，需要給PLC的輸人端子接有關(guān)的輸入設(shè)備(如按鈕、觸頭和行程開關(guān)等)，給輸出端子接有關(guān)的輸出設(shè)備(如指示燈、電磁線圈和電磁閥等)。另外，還需要將編好的程序通過通信接口輸人PLC內(nèi)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。

  PLC是一種由程序控制運行的設(shè)備，其工作方式與微型計算機不同，微型計算機運行到結(jié)束指令END時，程序運行結(jié)束;PLC運行程序時，會按順序逐條執(zhí)行存儲器中的程序指令，當(dāng)執(zhí)行完最后的指令后，并不會馬上停止，而是又重新開始再次執(zhí)行存儲器中的程序，如此周而復(fù)始，PLC的這種工作方式稱為循環(huán)掃描方式。

  PLC的工作過程如圖11-5所示。PLC通電后，首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，將內(nèi)部電路恢復(fù)到起始狀態(tài)，然后進(jìn)行自我診斷，檢測內(nèi)部電路是否正常，以確保系統(tǒng)能正常運行，診斷結(jié)束后對通信接口進(jìn)行掃描，若接有外設(shè)則與其通信。通信接口無外設(shè)或通信完成后，系統(tǒng)開始進(jìn)行輸入采樣，檢測輸人設(shè)備(如開關(guān)、按鈕等)的狀態(tài)，然后根據(jù)輸人采樣結(jié)果依次執(zhí)行用戶程序，程序運行結(jié)束后對輸出進(jìn)行刷新，即輸出程序運行時產(chǎn)生的控制信號。上機戶出己石編過6同歡士過元口，水元人貯中，重新開始自我診斷，并不斷重新上述過程。

  PLC有兩個工作狀態(tài):RUN(運行)狀態(tài)和STOP(停止)狀態(tài)。當(dāng)PLC工作于RUN狀態(tài)時，系統(tǒng)會完整執(zhí)行圖11-5所示過程;當(dāng) PLC工作在STOP狀態(tài)時，系統(tǒng)不執(zhí)行用戶程序。PLC正常工作時應(yīng)處于RUN狀態(tài)，而在編制和修改程序時，應(yīng)讓PLC處于STOP狀態(tài)。PLC的兩種工作狀態(tài)可通過開關(guān)進(jìn)行切換。

  PLC工作在RUN 狀態(tài)時，完整執(zhí)行圖11-5過程所需的時間稱為掃描周期，一般為1~100ms。掃描周期與用戶程序的長短、指令的種類和CPU執(zhí)行指令的速度有很大的關(guān)系。

  圖 11-5 PLC的工作過程

  PLC用戶程序的執(zhí)行過程

  PLC的用戶程序執(zhí)行過程很復(fù)雜，下面以PLC正轉(zhuǎn)控制線路為例進(jìn)行說明。圖11-6是PLC正轉(zhuǎn)控制線路，為了便于說明，圖中畫出了PLC內(nèi)部等效圖。

  圖11-6中PLC內(nèi)部等效圖中的X0、X1、X2稱為輸入繼電器它由線圈和觸頭兩部分組成，由于線圈與觸頭都是等效而來，故又稱為軟線圈和軟觸頭;Y0稱為輸出繼電器，它也包括線圈和觸頭。PLC內(nèi)部中間部分為用戶程序(梯形圖程序)，程序形式與繼電器控制電路相似，兩端相當(dāng)于電源線，中間為觸頭和線圈。

  用戶程序執(zhí)行過程說明如下:

  當(dāng)按下起動按鈕SB1時，輸入繼電器X0線圈得電，使得用戶程序中的X0常開觸頭閉合，輸出繼電器Y0線圈得電。它一方面使用戶程序中的Y0常開觸頭閉合，對Y0線圈供電鎖定外;另一方面使輸出端的Y0常開觸頭閉合，接觸器KM線圈得電，主電路中的KM主觸頭閉合，電動機得電運轉(zhuǎn)。

  當(dāng)按下停止按鈕SB2時，輸人繼電器X1線圈得電，它使用戶程序中的X1常閉觸頭斷開，輸出繼電器Y0線圈失電，用戶程序中的Y0常開觸頭斷開，解除自鎖。另外，輸出端的Y0常開觸頭斷開，接觸器KM線圈失電，KM主觸頭斷開，電動機失電停轉(zhuǎn)。

  若電動機在運行過程中電流過大，熱繼電器FR動作，F(xiàn)R觸頭閉合，輸入繼電器X2線圈得電，它使用戶程序中的X2常閉觸頭斷開，輸出繼電器Y0線圈失電，輸出端的Y0常開觸頭斷開，接觸器KM線圈失電，KM主觸頭閉合，電動機失電停轉(zhuǎn)，從而避免電動機長時間過流運行。