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可編程序控制器(Programmable Controller)本簡稱PC,為了與個人計算機專稱PC相區別,所以可編程序控制器簡稱定為PLC(Programmable Logic Controller),但并非說PLC只能控制邏輯。PLC是專門針對工業設計,自帶直觀、簡單并易于編程語言工業現場控制裝置。
PLC基本組成
PLC基本組成包括處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸接(縮寫為I/O,包括輸入接、輸接、外部設備接、擴展接等)、外部設備編程器及電源模塊組成,見圖1。PLC內部各組成單元之間通過電源總線、控制總線、地址總線和數據總線連接,外部則根據實際控制對象置相設備與控制裝置構成PLC控制。
圖1 PLC基本組成
1. 處理器
處理器(CPU)由控制器、運算器和寄存器組成并集成在一個芯片內。CPU通過數據總線總線、地址總線、控制總線和電源總線與存儲器、輸入輸接、編程器和電源相連接。
小PLCCPU采8位或16位微處理器或單片機,如8031、M68000等,這類芯片價格很低;中PLCCPU采16位或32位微處理器或單片機,如8086、96系列單片機等,這類芯片主要特點是集成度高、運算速度快且可靠性高;而大PLC則需采高速位片式微處理器。
CPU按照PLC內程序賦予功能指揮PLC控制完成各項工作任務。
2. 存儲器
PLC內存儲器主要于存放程序、戶程序和數據等。
1)程序存儲器
PLC程序決定了PLC基本功能,該部分程序由PLC制造廠家編寫并固化在程序存儲器中,主要有程序、戶指令解釋程序和功能程序與程序調等部分。
程序主要控制PLC運行,使PLC按正確次序工作;戶指令解釋程序將PLC戶指令轉換為機器語言指令,傳輸到CPU內執行;功能程序與程序調則負責調不同功能子程序及其程序。
程序屬于需*保存重要數據,所以其存儲器采ROM或EPROM。ROM是只讀存儲器,該存儲器只能讀內容,不能寫入內容,ROM具有非易失性,即電源斷開后仍能保存已存儲內容。
EPEROM為可電擦除只讀存儲器,須紫外線照射芯片上透鏡窗才能擦除已寫入內容,可電擦除可編程只讀存儲器還有E2PROM、FLASH等。
2)戶程序存儲器
戶程序存儲器于存放戶載入PLC程序,載入初期戶程序因需修改與調試,所以稱為戶調試程序,存可以隨機讀寫操作隨機存取存儲器RAM內以方便戶修改與調試。
通過修改與調試后程序稱為戶執行程序,由于不需要再作修改與調試,所以戶執行程序就被固化到EPROM內*使。
3)數據存儲器
PLC運行中需生成或調中間結果數據(如輸入/輸元件狀態數據、定時器、計數器預置值和當前值等)和組態數據(如輸入輸組態、設置輸入濾波、脈沖、輸表置、定義存儲區保持范圍、模擬電位器設置、高速計數器置、高速脈沖輸置、通信組態等),這類數據存工作數據存儲器中,由于工作數據與組態數據不斷變化,且不需要*保存,所以采隨機存取存儲器RAM。
RAM是一種高密度、低功耗半導體存儲器,可鋰電池作為備電源,一旦斷電就可通過鋰電池供電,保持RAM中內容。