可编程控制器的工作方式与工作过程

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plc的工作方式是

plc的工作方式是

plc的工作方式是
PLC(可编程逻辑控制器)的工作方式是基于循环扫描的。

在其工作过程中,PLC会顺序扫描各输入点的状态,然后根据预先编写的用户程序进行运算处理,之后再顺序向各输出点发出相应的控制信号。

整个工作过程可分为输入处理、程序处理、输出处理三个阶段。

具体来说,PLC的工作方式包括以下几个步骤:
1.上电处理:当PLC通电之后,系统会对PLC系统进行一次包括硬件初始化、I/O模块配置的检查以及断电保持范围设定等的初始化。

2.扫描过程:这是PLC工作的核心部分。

在这个阶段,PLC会按照用户程序,集中采集输入信号,并进行运算处理,然后集中对输出信号进行刷新。

这个过程是循环进行的,也就是说,PLC会不断地扫描输入点,执行用户程序,并更新输出信号。

PLC的这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。

PLC的CPU处理各项控制任务的工作方式是分时操作的方式,即计算机在每一个瞬间只能完成一项工作,因此PLC的工作方式也是属于串行工作方式。

另外,PLC的工作方式也基于其输入输出模块和中央处理器。

输入模块用于接收来自传感器、开关和其他设备的信号,而输出模块则用于向执行器发送控制信号。

这些输入输出模块可以与PLC的中央处理器进行通讯,从而实现对工业设备的控制和监控。

plc ic工作原理

plc ic工作原理

plc ic工作原理
PLC(可编程控制器)的工作原理如下:
PLC采用集中输入、集中输出,周期性循环扫描的工作方式。

每一次循环扫描所用的时间称为一个扫描周期。

对于每个程序,CPU从第一条指令开始执行,按顺序逐条地执行指令做周期性的程序循环扫描。

如果无跳转指令,则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序,直至结束又返回第一条指令,如此周而复始不断循环。

在每次扫描工作过程中,除了执行用户程序外,PLC还需要完成内部处理、输入采样、通信服务、程序执行、自诊断、输出刷新等工作。

PLC工作的全过程包括上电处理、扫描过程和出错处理三个部分。

当PLC通电后,CPU在系统程序的控制下先进行内部处理,包括硬件初始化、I/O模块配置检查、停电保持范围设定及其他初始化处理等工作。

以上内容仅供参考,如需更多关于PLC工作原理的信息,建议咨询自动化专业人士或查阅相关文献资料。

简述可编程控制器的工作原理

简述可编程控制器的工作原理

简述可编程控制器的工作原理可编程控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是一种用于工业自动化控制的电子设备,它基于数字逻辑技术,通过编程控制输入/输出信号,实现对工业控制系统的自动化控制。

PLC的工作原理主要包括以下几个步骤:1. 输入信号采集:PLC连接到各种输入设备,如传感器、按钮等,监测系统的各种输入信号。

当输入信号发生变化时,PLC会采集这些信号并将其转换为数字信号。

2. 编程逻辑控制:使用特定的编程语言,例如传统的梯形图编程语言(Ladder Diagram)或其他高级编程语言(例如结构化文本语言),对PLC进行编程来实现所需的控制逻辑。

编程逻辑是由一系列逻辑函数和定时器/计数器等进行组合结构的。

3. 输出信号控制:根据编程逻辑,PLC控制输出设备,例如电机、阀门等,通过输出相应的信号进行动作控制。

PLC通过数字转模拟转换器(DAC)或模拟输出模块将数字信号转换为模拟信号,以控制模拟设备。

4. 循环扫描:PLC以固定的时间间隔进行循环扫描(通常为几毫秒),检测输入信号的变化并执行相应的控制逻辑。

它会不断地检查输入信号,更新输出信号,并根据需要调整和执行控制逻辑。

5. 通信和数据交换:PLC可以与上位机或其他PLC进行通信,并进行数据交换。

这些通信可以包括与监视、报警、数据存储等系统的交互,以实现更复杂的控制功能。

总的来说,PLC的工作原理是通过输入信号采集、编程逻辑控制、输出信号控制、循环扫描和通信数据交换等步骤,实现对工业自动化控制系统的灵活和可靠的控制。

它具有模块化、灵活可编程和广泛适用等优势,被广泛应用于各种工业领域。

可编程控制器

可编程控制器
1987年2月国际电工协会(IEC)对可编程控制器 定义
“可编程控制器是一种把数字运算与控制操作为一 体的电子控制系统,专为在工业环境下应用而设计, 它采用可编程序的存储器,用于其内部存储程序, 执行逻辑控制、顺序控制、定时、计数和算术运算 等操作指令,并通过数字式输入输出控制各种类型 的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外部 设备,都按易于与工业控制系统联成一个整体,并 易于扩充功能的原则设计。”
9-1可编程序控制器的基本结构、 工作原理和主要特点
20世纪60年代末,美国通用汽车公司(GM)对 控制系统提出要求为:
(1)能替代由各种继电器、定时器、接触器及其主令 电器等按一定的逻辑关系用导线连接起来的控制系 统,即传统的继电-接触器控制,且简单易懂,价格 低廉,能够满足生产工艺改动频繁的需要;
二、可编程控制器的特点与应用
2.PLC的应用概况:
(1)开关量顺序、逻辑控制 (2 )即模代拟替量继控电制-接触器控制系统 (3的)各数模种拟冶等据生量金的产采进行 控过集行业 制程的中 系、的监的 统自分高测动炉、析控上调制和节料中处控系对统制理温,。度轧压钢力机、、流连量铸等机连、续飞变剪化
三、可编程控制器的发展趋势
20世纪80年代,PLC已进入成熟阶段,向大规 模、高速度、高性能和多功能方面发展。
三菱公司在F1、FX2、A系列的基础上推出了小型遥 控的FX2C系列,其基本指令的处理速度加快到 0.48ms/千步,控制距离达100m(最远达400m)。 还有超薄型的FX0N系列。
西门子公司在S5系列的基础上,又推出微型高性能 的S7系列。包括S7-200系列(小型)、S7-300系列 (中型)S7-400系列(大型) 。
个人计算机 (Personal Computer)

可编程控制器的组成和工作原理

可编程控制器的组成和工作原理
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(四)、功能块图(FBD)
❖ 类似于数字逻辑门电路旳编程语言,有数字 电路基础旳人很轻易掌握。
❖ 该编程语言用类似与门、或门旳方框来表达 逻辑运算关系,方框旳左侧为逻辑运算旳输 入变量,右侧为输出变量;信号也是由左向 右流向旳,各个功能方框之间能够串联,也 能够插入中间信号。
第3章 可编程控制器构成与 工作原理
本章主要内容 ❖ 可编程控制器旳构成 ❖ 可编程控制器旳工作原理 ❖ 可编程控制器旳编程语言
1
§3-1 可编程控制器旳构成
中央处理单元(CPU)、存储器、输入输出电路、外部 设备接口、电源几大部分构成 .
2
一、中央处理单元(CPU)
❖ 1) 通用微处理器(如:8080、8086等) ;
❖ (2)集中输出:将输出映像寄存器旳内容集 中送给输出端口。在其他阶段端口状态不变。
❖ (3)循环扫描:周而复始,不断地循环。
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(1)扫描工作方式旳优点: 提升了系统旳抗干扰能力。
集中采样、集中输出旳循环扫描方式使 PLC在工作旳大部分时间与外界隔离,从根 本上提升了抗干扰能力,提升了可靠性。 (2)扫描工作方式旳缺陷:响应滞后,降低了 系统速度。
37
举例
例:三菱企业FX2—40MR,配置开关量输入 24点,开关量输以16点,顾客程序为1000步, 不包括特殊功能指令,PLC运营时不连接上 位计算机等外设。I/O旳扫描速度为0.03ms /8点,顾客程序旳执行速度为0.74μs/步, 自诊疗所需旳时间为0.96ms,试计算一种 扫描周期所需要旳时间为多少?
3
CPU旳主要功能:
❖ (1)接受、存储顾客经过编程器等输入设备输入旳 程序和数据。
❖ (2)以扫描方式接受来自输入单元旳输入变量、状 态数据,并存入相应旳数据存储区(输入映像寄存 器)。

可编程控制器的组成及工作原理

可编程控制器的组成及工作原理
数据参数存贮区。 • (7) 外设接口 • PLC的通信口,连接编程器、计算机等, 程序输入及监控。 • (8) 编程器 • 简易型; 智能型. • 用于编辑、输入、调试PLC的工作程序;对PLC的运行状态及被控对象的
参数进行监视;与打印机相连可打印程序清单或输出有关记录信息。 • 2. 软件 • PLC工作所用各种程序的集合,包括:系统监控程序、用户程序。 • (1) 监控程序 • 由生产厂家编制用于管理、协调PLC各部分工作,充分发挥硬件功能,
第5章 可编程控制器的组成及工作原理
• (1)CPU
• PLC的CPU板,是必需部件。包括CPU、存贮器RAM、ROM;并行接口 PIO;串行接口SIO;时钟CTC。
• 作用:对整个PLC的工作进行控制。是PLC的运算、控制中心。实现逻辑 运算、算术运算并对整机进行协调、控制,按系统程序赋予功能工作:
• c、单个模块输入点数:8、16、32点,各点电路相同。
• 按输入模块与外部用户设备接线,可分为汇点输入接线和独立输入接线 两种基本形式。
第5章 可编程控制器的组成及工作原理
• 汇点输入:可用于直流也可用于交流输入模块。各输入元件共用一个公 共端(汇集端)COM,可以是全部输入点为一组,共用一个公共端和一 个电源,如图5-4(a)示;也可将全部输入点分为若干组,每组有一个 公共端和一个电源,如图5-4(b)示。
稳压电源;另一种是外部电源(用户电源),用于传送现场信号或驱动现 场执行机构。 • (5)扩展接口 • 用于系统扩展输入、输出点数。如I/O点离主机较远,可设置一个I/O子 系统将这些I/O点归纳到一起,通过远程I/O接口与主机相连。
第5章 可编程控制器的组成及工作原理
• (6) 存贮器接口 • 可根据使用需要扩展存贮器,内部与总线相连,可扩展用户程序存贮区、

第九章 可编程控制器的原理及应用

第九章 可编程控制器的原理及应用
例如C56即表示该种型号的可编程控制器 有56个I/O点。其中32个输入点,24个输出点。 由于FP1系列可编程控制器的输入/输出点数 较少,所以FP1系列属小型机。
返回
二、FP1系列PLC的编程元件
输入继电器(X) 输入继电器是PLC接收外部开关量信号的 窗口。它的动合触点、动断触点取用次数不限。 输入继电器的状态唯一取决于外部输入信号的 状态。
动0 合触S点T X0X从0 左母X线0闭开合始 驱1 动输O出T继Y电0器线Y圈0接Y0通 动2 断触S点T/X1X从1 左母X线1断开开始 驱3 动输O出T继Y电1器线Y圈1接Y1通 驱4 动输O出T继R电1器线R圈1接R1通 动5 合触S点T 从R左1母线R开1触始点闭合 驱6 动输O出T继Y电2器线Y圈2接Y2通
计数器(C)
计数器(C)的触点是计数器指令(CT) 的输出。如果计数器指令计数完毕,则其动合 触点闭合,动断触点断开。
返回
三、FP1系列PLC的主要性能 以FP1系列的C56为例 1. I/O点数32/24 程序容量 5000步 扫描速度 1.6msK 指令数 基本指令81 高级指令111
返回
2. I/O地址分配 X为I/O区的输入继电器,Y为I/O区的输出继
解:
X0 X1 Y0
Y1
返回
3.或(OR)、或非(OR/)指令
ORO:R、并O联R动/ 合用触于点单的个连触接点指与令前。面电路的并联, 并O联R/点:的并左联端动从断母触线点(时或的S连T接、指ST令/点。)开始,右 端与前面一条指令对应触点的右端相连。
指令
梯形图
语句表
0 ST X3
OR
1 OR Y4
有很好的柔性。 4. 体积小、重量轻、功耗低。

简述可编程控制器的工作过程

简述可编程控制器的工作过程

简述可编程控制器的工作过程
可编程控制器(PLC)是一种用于工业控制的数字电子设备。

它的工作过程通常包括以下几个步骤:
1. 输入扫描:PLC 会定期扫描输入模块,检查输入信号的状态。

输入信号可以来自传感器、按钮、开关等外部设备。

2. 程序执行:根据输入信号的状态和预先编写的控制程序,PLC 会执行相应的逻辑、算术和定时操作。

控制程序是由用户使用编程软件编写的,通常使用梯形图(Ladder Diagram)或其他类似的编程语言。

3. 输出刷新:在执行完控制程序后,PLC 会将输出信号发送到输出模块,控制外部设备的操作。

输出信号可以控制继电器、电磁阀、电动机等执行机构。

4. 循环执行:PLC 会不断重复上述过程,以实现连续的控制操作。

这个循环执行的周期通常非常快,以满足实时控制的要求。

5. 故障处理:如果在执行过程中发生故障或错误,PLC 会检测到并采取相应的措施,如发出警报、停止运行或执行预设的故障处理程序。

6. 通讯:PLC 可以与其他设备进行通讯,例如上位机、人机界面(HMI)或其他可编程控制器。

通过通讯接口,PLC 可以交换数据和指令,实现更复杂的控制系统。

通过以上工作过程,PLC 可以实现对工业过程的自动化控制,提高生产效率、可靠性和灵活性。

它广泛应用于制造业、自动化生产线、楼宇自动化等领域。

初中通用技术可编程逻辑控制器的工作原理和编程技巧

初中通用技术可编程逻辑控制器的工作原理和编程技巧
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PLC控制策略:包括定时控制、感应控制、自适应控制等多种策略,可以根据实际交通情况进行选择和调整。
机器人技术应用
THANK YOU
汇报人:
工业自动化控制
优势特点:可靠性高、稳定性好、易于编程和维护,能够大幅提高生产效率和产品质量。
简介:可编程逻辑控制器(PLC)在工业自动化控制中发挥着核心作用,通过编程实现对各种机械设备的精确控制。
应用领域:广泛应用于化工、电力、制造业等领域的自动化生产线和控制系统。
未来发展:随着工业4.0和智能制造的推进,PLC的应用将更加广泛,技术将不断创新和升级。
存储器:存储程序和数据
输入/输出模块:连接外部设备,如传感器、执行器等
通信模块:与其他设备或系统进行通信
电源模块:为PLC提供电源
散热系统:保证PLC的正常运行
PLC的工作流程
输入信号:PLC接收来自各种传感器、按钮、开关等设备的输入信号
程序执行:PLC根据接收到的输入信号,执行预先编写的程序
输出信号:PLC根据程序执行结果,产生相应的输出信号
数据处理与运算
数据类型:布尔型、整型、浮点型、字符串型等
数据运算:加减乘除、逻辑运算、比较运算等
数据处理:数据转换、数据筛选、数据排序等
数据存储:变量、数组、数据库等
数据通信:串口通信、网络通信等
数据安全:数据加密、数据备份等
程序调试与优化
程序调试:通过查看PLC的输入输出状态和程序运行情况,找出程序中的错误并进行修正
优化技巧:采用模块化编程、使用子程序、减少跳转和循环等方法,提高程序的执行效率和稳定性
断点调试:在程序中设置断点,逐步执行程序,查看变量和寄存器的值,找出程序中的问题

第二章 第二章可编程序控制器的结构和工作原理

第二章  第二章可编程序控制器的结构和工作原理

第二章可编程序控制器的结构和工作原理2.1 可编程序控制器的组成与基本结构PLC是微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物,从广义上讲,PLC 也是一种计算机系统,只不过它比一般计算机具有更强的与工业过程相连接的输入/输出接口,具有更适用于控制要求的编程语言,具有更适应于工业环境的抗干扰性能。

因此,PLC是一种工业控制用的专用计算机,它的实际组成与一般微型计算机系统基本相同,也是由硬件系统和软件系统两大部分组成。

一、可编程序控制器的硬件系统PLC的硬件系统由主机系统、输入/输出扩展环节及外部设备组成。

1. 主机系统图2.1 PLC结构示意图(1) 微处理器单元(Central Processing Unit,CPU)。

CPU是PLC的核心部分,它包括微处理器和控制接口电路。

微处理器是PLC的运算控制中心,由它实现逻辑运算,协调控制系统内部各部分的工作。

它的运行是按照系统程序所赋予的任务进行的。

(2) 存储器。

存储器是PLC存放系统程序、用户程序和运行数据的单元。

它包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。

只读存储器(ROM)在使用过程中只能取出不能存储,而随机存取存储器(RAM)在使用过程中能随时取出和存储。

(3) 输入/输出模块单元。

PLC的对外功能主要是通过各类接口模块的外接线,实现对工业设备和生产过程的检测与控制。

通过各种输入/输出接口模块,PLC既可检测到所需的过程信息,又可将处理结果传送给外部过程,驱动各种执行机构,实现工业生产过程的控制。

通过输入模块单元,PLC能够得到生产过程的各种参数;通过输出模块单元,PLC能够把运算处理的结果送至工业过程现场的执行机构实现控制。

为适应工业过程现场对不同输入/输出信号的匹配要求,PLC配置了各种类型的输入/输出模块单元。

(4) I/O扩展接口。

I/O扩展接口是PLC主机为了扩展输入/输出点数和类型的部件,输入/输出扩展单元、远程输入/输出扩展单元、智能输入/输出单元等都通过它与主机相连。

可编程控制器工作原理

可编程控制器工作原理

可编程控制器工作原理
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可编程控制器工作原理
可编程控制器在开机后,完成内部处理、通信处理、输入刷新、程序执行、输出刷新五个工作阶段,称为一个扫描周期。

完成一次扫描后,又重新执行上述过程,可编程控制器这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。

1、信号传递过程(从输入到输出)
最终输出刷新:将输出映像寄存器的状态写入输出锁存电路,再经输出电路传递输出端子,从而控制外接器件动作。

2、扫描周期和I/O滞后时间
可编程控制器在运行工作状态时,执行一次扫描操作所需要的时间称为扫描周期。

其典型值为1~100ms。

I/O滞后时间又称为系统响应时间,是指可编程控制器外部输入信号发生变化的时刻起至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的间隔。

I/O滞后现象的原因
(1)输入滤波器有时间常数
(2)输出继电器有机械滞后
(3)PC循环操作时,进行公共处理、I/O刷新和执行用户程序等产生扫描周期
(4)程序语句的安排,也影响响应时间。

可编程控制器的工作原理

可编程控制器的工作原理

可编程控制器的工作原理可编程控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)是一种专门用于工业自动化控制的电子设备。

它基于数字电子技术,通过处理输入信号并执行输出动作来实现对工业过程的控制。

PLC的工作原理如下:1.输入信号采集:PLC通过输入模块采集传感器或其他设备的输入信号,例如温度传感器、压力传感器、开关等。

输入信号可以是数字信号(高电平或低电平)或模拟信号(电压或电流)。

2.输入信号处理:PLC对输入信号进行逻辑判断和处理。

根据程序逻辑,它可以对输入信号进行滤波、去抖动等处理,以确保输入信号的准确性和可靠性。

3.程序执行:PLC根据用户编写的程序运行逻辑进行程序执行。

用户可以使用其中一种程序设计语言(如梯形图、指令表、结构化文本等)来编写程序,描述所需的控制逻辑和操作步骤。

4.输出控制:根据程序逻辑和输入信号处理结果,PLC产生相应的输出信号,并通过输出模块控制执行机构,如电磁阀、变频器、电机等。

输出信号可以是开关信号,也可以是模拟信号,用于控制设备的状态、速度、位置等。

5.时间控制:PLC内部带有一个或多个定时器和计数器。

定时器用于控制一些操作的持续时间,计数器用于计数一些事件的次数。

这些时间和计数值可以用于程序执行的条件判断和计算。

6.通讯与数据交换:PLC可以与其他设备进行通讯,以实现数据交换和远程监控。

常见的通讯方式包括串行通讯和以太网通讯。

PLC可以从其他设备获取外部数据,并将控制结果发送给其他设备。

7.自诊断和报警:PLC具有自诊断功能,可以检测自身的工作状态和故障,并通过报警信号或显示屏将故障信息提供给操作员。

自诊断功能有助于快速定位和排除故障,提高系统的可靠性和可维护性。

总结起来,PLC的工作原理是通过采集、处理输入信号,根据编写的程序逻辑执行相应的输出控制动作,从而实现对工业过程的自动化控制。

它具有可编程性、灵活性和可扩展性强的特点,广泛应用于工业领域的自动化控制系统中。

PLC组成及工作原理

PLC组成及工作原理

PLC组成及工作原理PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门用于工业自动化控制的电子设备。

它由中央处理器、输入输出模块、存储器、通信模块和电源模块等组成。

PLC的工作原理是基于数字逻辑技术和微处理器技术,通过输入信号的检测和处理,控制输出信号的状态,实现对工业生产过程的自动化控制。

一、PLC的组成1. 中央处理器(CPU):PLC的核心部分,负责接收输入信号、处理逻辑运算和控制输出信号。

2. 输入模块:用于接收外部信号,如传感器信号、按钮信号等,并将其转换为数字信号,供CPU进行处理。

3. 输出模块:用于控制外部执行器,如电机、气缸等,将CPU处理后的数字信号转换为相应的控制信号。

4. 存储器:用于存储程序、数据和系统参数等信息,包括只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)。

5. 通信模块:用于与其他设备进行通信,如人机界面、上位机等,实现远程监控和数据交换。

6. 电源模块:为PLC提供稳定的电源供应,保证其正常运行。

二、PLC的工作原理PLC的工作原理可以分为三个步骤:输入信号检测、逻辑处理和输出信号控制。

1. 输入信号检测:输入模块接收外部信号,并将其转换为数字信号,供CPU进行处理。

输入信号可以是开关信号、传感器信号等。

2. 逻辑处理:CPU根据预先编写的程序,对输入信号进行逻辑运算和判断,确定所需的控制操作。

这些程序通常使用类似于 ladder diagram(梯形图)的编程语言编写。

3. 输出信号控制:CPU根据逻辑处理的结果,控制输出模块产生相应的控制信号,控制外部执行器的运行。

输出信号可以是控制电机、气缸等设备的开关信号。

三、PLC的应用领域PLC广泛应用于工业自动化控制领域,如制造业、能源、交通、冶金、化工等。

它具有以下优点:1. 灵活性:PLC的程序可以根据实际需求进行修改和调整,实现灵活的控制策略。

2. 可靠性:PLC采用工业级的设计和制造,具有较高的可靠性和稳定性。

3. 扩展性:PLC的输入输出模块可以根据需要进行扩展,满足不同规模和复杂度的控制系统需求。

《可编程控制器 》课件

《可编程控制器 》课件

交通信号灯控制系统
适应性强
PLC在交通信号灯控制系统中还具有适应性强特点。由于城市交通 状况复杂多变,因此需要控制系统具有较强的适应能力。通过PLC 的控制,可以根据实际情况进行灵活调整和定制化开发,适应不 同的交通状况和需求。同时,PLC还可以与各种传感器和检测设备 进行连接,实现交通数据的实时采集和处理。
现状
现代PLC已经成为了工业自动化领域中不可或缺的重 要部分,广泛应用于各种机械设备、生产线、智能 制造等领域。
可编程控制器的应用领域
01
制造业
02
电力行业
03 交通行业
04
楼宇自动化
化工行业
05
用于自动化生产线、机器人、机床等设备的控制。
用于发电、输电、配电等系统的控制和监测。
用于铁路、地铁、公路等交通信号的控制和监测。 用于智能建筑、空调系统、照明系统等楼宇设备的控制和监 测。 用于化工生产过程中的各种设备和系统的控制和监测。
工业自动化生产线控制
易于维护
PLC具有完善的故障诊断和报警功能,一旦出现故障,可以快速定 位并修复。同时,PLC还具有易于维护的特点,可以通过远程监控 和调试等方式进行维护,减少维护成本。
智能家居控制系统
智能控制
智能家居控制系统是现代家居的重要组成部分,通过PLC的 控制,可以实现家居设备的智能化控制。例如,通过PLC控 制空调、照明、窗帘等设备的开关和调节,实现智能化的家 居环境。
课程不足
1
2
部分理论内容较为抽象,不易理解。
3
实验设备有限,不能满足所有学生的需求。
学习建议与展望
学习建议
01
关注可编程控制器的新技术和应用领域, 拓宽知识面。

简述可编程控制器cpu的工作方式

简述可编程控制器cpu的工作方式

简述可编程控制器cpu的工作方式可编程控制器CPU的工作方式一、CPU工作阶段:1、指令译码:指令译码是CPU对存储在内存中的机器语言指令进行识别和解码,译码完成后可使程序正确运行。

2、参数传入:根据指令,将外部 I/O 设备传送过来的需要计算的参数通过总线传输给CPU,存放到相应的寄存器内。

3、执行指令:CPU利用参数进行内部运算,如算术操作或逻辑操作,执行指令,得出计算结果。

4、结果传出:CPU将结果通过总线的方式发送出去,传送给外部的I/O 设备,也会将结果存储于内存中。

二、指令组成:1、地址指令:用于指定操作数的存储地址或指定程序流程,改变操作码指令提供的流程。

2、算术操作指令:实现两个操作数之间的加减乘除运算,一般以”+ ”“-”“*”“/”等图形表示。

3、存取指令:包括存数指令、取数指令、移动指令等,用于实现存储器中数据的输入输出以及移动,便于数据处理。

4、逻辑指令:实现不同计算机系统的逻辑运算,如与、或、非、异或等,用于实现对一组信号与复杂逻辑推理的处理。

三、指令格式:1、直接指令:操作码指令中执行程序的指令在指令栏中直接指定,直接指令中操作码与地址同均由指令直接确定。

2、地址指令:操作码指令的第一个字节称为操作码,接着的地址指令则提供操作数的存储地址或提供程序流程,地址指令根据操作码的不同有多种形式,如简支指令、立即地址指令和相对地址指令等。

3、复合指令:复合指令基本上是一条指令,分为两个部分,第一个部分是前指令,控制了程序流程,第二部分是后指令,处理操作数及结果。

四、操作码和操作码指令:1、操作码:操作码是由一组具有相同功能组成的十六进制位组合,用来指示一类操作,比如加、减、异或、或、与等,以及循环、调用等操作。

2、操作码指令:操作码指令由操作码和操作数组成,操作码决定了指令的操作类型,而操作数则分为地址操作数和立即操作数,其中地址操作数是指用于指示操作数在 random access memory (RAM)中的位置,而立即操作数则由操作码随指令一同传递的值所确定。

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可编程控制器的工作方式与工作过程
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1、扫描技术
当 PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。

完成上述三个阶段称作一个扫描周期。

在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述
(1)输入采样阶段
在输入采样阶段, PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。

输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。

在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。

因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。

(2)用户程序执行阶段
在用户程序执行阶段, PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。

在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

即,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

2、PLC的I/O响应时间
为了增强 PLC的抗干扰能力,提高其可靠性,PLC的每个开关量输入端都采用光电隔离等技术。

为了能实现继电器控制线路的硬逻辑并行控制, PLC采用了不同于一般微型计算机的运行方式(扫描技术)。

以上两个主要原因,使得 PLC得I/O响应比一般微型计算机构成的工业控制系统满的多,其响应时间至少等于一个扫描周期,一般均大于一个扫描周期甚至更长。

(1)PLC的工作方式:采用循环扫描方式。

在PLC处于运行状态时,从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出,一直循环扫描工作。

注意:
由于可编程控制仪是扫描工作过程,在程序执行阶段即使输入发生了变化,输入状态映象寄存器的内容也不会变化,要等到下一周期的输入处理阶段才能改变。

循环扫描过程如下:(2)工作过程:主要分为内部处理、通信操作、输入处理、程序执行、输出处理几个阶段。

1)内部处理阶段:
在此阶段,PLC检查CPU模块的硬件是否正常,复位监视定时器,以及完成一些其它内部工作。

2)通信服务阶段
在此阶段,PLC与一些智能模块通信、响应编程器键入的命令,更新编程器的显示内容等,当PLC处于停状态时,只进行内容处理和通信操作等内容。

3)输入处理
输入处理也叫输入采样。

在此阶段顺序读入所有输入端子的通断状态,并将读入的信息存入
内存中所对应的映象寄存器。

在此输入映象寄存器被刷新,接着进入程序的执行阶段。

4)程序执行
根据PLC梯形图程序扫描原则,按先左后右,先上后下的步序,逐句扫描,执行程序。

但遇到程序跳转指令,则根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。

若用户程序涉及到输入输出状态时,可编程控制器从输入映象寄存器中读出上一阶段采入的对应输入端子状态,从输出映象寄存器读出对应映象寄存器的当前状态。

根据用户程序进行逻辑运算,运算结果再存入有关器件寄存器中。

5)输出处理
程序执行完毕后,将输出映象寄存器,即元件映象寄存器中的Y寄存器的状态,在输出处理阶段转存到输出锁存器,通过隔离电路,驱动功率放大电路,使输出端子向外界输出控制信号,驱动外部负载。

(3)PLC的运行方式:
1)运行工作模式
当处于运行工作模式时,PLC要进行从内部处理、通信服务、输入处理、程序处理、输出处理,然后按上述过程循环扫描工作。

在运行模式下,PLC通过反复执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能,为了使PLC 的输出及时地响应随时可能变化的输入信号,用户程序不是只执行一次,而是不断地重复执行,直至PLC停机或切换到STOP工作模式。

注:PLC的这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。

2)停止模式
当处于停止工作模式时,PLC只进行内部处理和通信服务等内容。

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