6SL3210-1PB15-5AL0西门子G120变频器带内置A级滤波器
对于用户来说,在编写用户程序或选择设备时,必须清楚下面介绍的三个阶段,即用户程序执行过程的原理。
PLC采用集中处理的方法,即对输入扫描信号、执行用户程序和输出刷新都采用集中分批处理的工作方式。
(1)输入扫描 在这一阶段中,PLC以扫描方式读入所有输入端子上的输入信号,并将输入信号存入输入映像区,输入映像存储器被刷新。在程序执行阶段和输出刷新阶段中,输入映像存储器与外界隔离,其内容保持不变,直至下一个扫描周期的输入扫描阶段,才被重新读入的输入信号刷新。可见,PLC在执行程序和处理数据时,不直接使用现场当时的输入信号,而使用本次采样时输入到映像区中的数据。如果输入设备能使PLC输入端形成闭合回路,对应输入端编号的内部输入继电器内保存为“1”,即相当于继电器线圈导通。在程序执行过程中,该编号对应的触点动作;如果输入设备能使输入开路,则对应输入端编号的内部输入继电器内保存为“0”,即相当于继电器线圈没导通,在程序执行过程中,该编号对应的触点不动作。如果在PLC处于非输入扫描的阶段,PLC外的输入设备状态发生了变化,内部输入继电器也不会发生变化,要等到下一个输入扫描阶段才能根据此时的输入状态来刷新。所以,对于少于十几毫秒的输入信号,经常采集不到
利用输出点扩展输出点 与利用输出点扩展输入点相似,也可以用输出点分时控制一组输出点的输出内容。例如:在输出端口上接有多位LED7段码显示器时,如果采用直接连接,所需的输出点是很多的。这时可使用图9的电路利用输出点的分时接通逐个点亮多位LED7段码显示器。
在图9所示的电路中,CD4513是具有锁存、译码功能的专用共阴极7图9 输出口扩展输出口
段码显示器驱动电路,两只CD4513的数据输入端A~D共用可编程序控制
器的4个输入端,其中A为低位,D为高位。LE端是锁存使能输入端,在LE信号的上升沿将数据输入端的BCD数据锁存在片内的寄存器中,并将该数译码后显示出来,LE为低电平时,显示器的数不受数据输入信号的影响。显然,N位显示器所占用的输出点P=4+N。图9中Y004及YOO5分别接通时,输出的数据分别送到上下两片CD4513中。
矩阵输出 如图8所示为4×4矩阵输出电路,用8个输出点可控制16个负载。要使某个负载接通工作,只要它所在的行与列对应的输出继电器接通即可。例如,当Y010与Y004同时接通时,KM1得电吸合。应当注意的是:当只有某一行对应的输出继电器接通,各列对应的输出继电器才可以任意接通;或者当只有某一列对应的输出继电器接通,各行对应的输出继电器才可以任意接通。否则将会错误接通负载。因此,采用矩阵输出时,必须将同一时间段接通的负载安排在同一行或同一列中,否则将无法控制。
8 矩阵输出
(3)并联输出 通断状态完全相同的负载,可以并联后共用PLC的一个输出点(要考虑PLC输出点的负载驱动能力)。例如PLC控制的交通信灯,
对应方向(东与西对应、南与北对应)的灯通断规律完全相同,将对应的灯并联后可以节省一半的输出点。
(4)负载多功能化 一个负载实现多种用途。例如,在传统的继电控制系统中,一个指示灯只指示一种状态。在PLC控制系统中,利用PLC的软件很容易实现利用一个输出点控制指示灯的常亮和闪亮,这样就可以利用一个指示灯表示两种不同的信息,从而节省PLC的输出点。
(5)某些输出信号不进入PLC 系统中某些相对独立、比较简单的部分可以考虑不用PLC来控制,直接采用继电器控制即可。
输入输出模块
可编程序控制器是一种工业控制计算机系统,它的控制对象是工业生产过程,与DCS相似,它与工业生产过程的联系也是通过输入输出接口模块(I/O)实现的。I/O模块是可编程序控制器与生产过程相联系的桥梁。
PLC连接的过程变量按信号类型划分可分为开关量(即数字量)、模拟量和脉冲量等,相应输入输出模块可分为开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块和脉冲量输入模块等。
(4)编程器
编程器是PLC必不可少的重要外部设备。编程器将用户所希望的功能通过编程语言送到PLC的用户程序存储器中。编程器不仅能对程序进行写入、读出、修改,还能对PLC的工作状态进行监控,同时也是用户与PLC之间进行人机对话的界面。随着PLC的功能不断增强,编程语言多样化,编程已经可以在计算机上完成。
PLC节省输出点数的方法
(1)分组输出 如图7所示,当两组负载不会同时工作时,可通过外部转换开关或受PLC控制的电器触点进行切换,使PLC的一个输出点可以控制两个不同时工作的负载。
(1)中央处理器CPU
CPU的主要作用是解释并执行用户及系统程序,通过运行用户及系统程序完成所有控制、处理、通信以及所赋予的其它功能,控制整个系统协调一致地工作。常用的CPU主要有通用微处理器、单片机和双极型位片机。
(2)存储器模块
随机存取存储器RAM用于存储PLC内部的输入、输出信息,并存储内部继电器(软继电器)、移位寄存器、数据寄存器、定时器/计数器以及累加器等的工作状态,还可存储用户正在调试和修改的程序以及各种暂存的数据、中间变量等。
只读存储器ROM用于存储系统程序。可擦除可编程序的只读存储器EPROM主要用来存放PLC的操作系统和监控程序,如果用户程序已完全调试好,也可将程序固化在EPROM中。