從結(jié)構(gòu)上分,PLC分為固定式和組合式(模塊式)兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等,這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架,這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。
CPU的構(gòu)成
CPU是PLC的核心,起神經(jīng)中樞的作用,每套PLC至少有一個(gè)CPU,它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù),用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù),并存入規(guī)定的寄存器中,同時(shí),診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后,從用戶程序存貯器中逐條讀取指令,經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號,去指揮有關(guān)的控制電路。
CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成,CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù),是PLC不可缺少的組成單元。
在使用者看來,不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路,但對各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作,由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算,在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算,并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果,它也是在控制器指揮下工作。
CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù),它們決定著PLC的工作速度,IO數(shù)量及軟件容量等,因此限制著控制規(guī)模。
I/O模塊
PLC與電氣回路的接口,是通過輸入輸出部分(I/O)完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路,其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài),輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進(jìn)入PLC系統(tǒng),輸出模塊相反。I/O分為開關(guān)量輸入(DI),開關(guān)量輸出(DO),模擬量輸入(AI),模擬量輸出(AO)等模塊。
常用的I/O分類如下:
開關(guān)量:按電壓水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔離方式分,有繼電器隔離和晶體管隔離。
模擬量:按信號類型分,有電流型(4-20mA,0-20mA)、電壓型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外,還有特殊IO模塊,如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。
按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量,I/O模塊可多可少,但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。
電源模塊
PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí),有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有:交流電源(220VAC或110VAC),直流電源(常用的為24VDC)。
底板或機(jī)架
大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架,其作用是:電氣上,實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系,使CPU能訪問底板上的所有模塊,機(jī)械上,實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接,使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。
可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)
高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù),采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造,內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù),具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時(shí)間高達(dá)30萬小時(shí)。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時(shí)間則更長。從PLC的機(jī)外電路來說,使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng),和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比,電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC帶有硬件故障自我檢測功能,出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中,應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣,整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。
配套齊全,功能完善,適用性強(qiáng)
PLC發(fā)展到今天,已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外,現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力,可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn),使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展,使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。
易學(xué)易用,深受工程技術(shù)人員歡迎
PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī),是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易,編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近,只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小,維護(hù)方便,容易改造
PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設(shè)備外部的接線,使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短,同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。
體積小,重量輕,能耗低
以超小型PLC為例,新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部,是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。
PLC投入運(yùn)行后,其工作過程一般分為三個(gè)階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。
(一) 輸入采樣階段
在輸入采樣階段,PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后,轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此,如果輸入是脈沖信號,則該脈沖信號的寬度必須大于一個(gè)掃描周期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。
(二) 用戶程序執(zhí)行階段
在用戶程序執(zhí)行階段,PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí),又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算,然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。
即,在用戶程序執(zhí)行過程中,只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化,而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。
(三) 輸出刷新階段
當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后,PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí),才是PLC的真正輸出
同樣的若干條梯形圖,其排列次序不同,執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外,采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然,如果掃描周期所占用的時(shí)間對整個(gè)運(yùn)行來說可以忽略,那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。
一般來說,PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等,即一個(gè)掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和
PLC常用程序設(shè)計(jì)語言:
在可編程控制器中有多種程序設(shè)計(jì)語言,它們是梯形圖語言、布爾助記符語言、功能表圖語言、功能模塊圖語言及結(jié)構(gòu)化語句描述語言等。梯形圖語言和布爾助記符語言是基本程序設(shè)計(jì)語言,它通常由一系列指令組成,用這些指令可以完成大多數(shù)簡單的控制功能,例如,代替繼電器、計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器完成順序控制和邏輯控制等,通過擴(kuò)展或增強(qiáng)指令集,它們也能執(zhí)行其它的基本操作。功能表圖語言和語句描述語言是高級的程序設(shè)計(jì)語言,它可根據(jù)需要去執(zhí)行更有效的操作,例如,模擬量的控制,數(shù)據(jù)的操縱,報(bào)表的報(bào)印和其他基本程序設(shè)計(jì)語言無法完成的功能。功能模塊圖語言采用功能模塊圖的形式,通過軟連接的方式完成所要求的控制功能,它不僅在可編程序控制器中得到了廣泛的應(yīng)用,在集散控制系統(tǒng)的編程和組態(tài)時(shí)也常常被采用,由于它具有連接方便、操作簡單、易于掌握等特點(diǎn),為廣大工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用人員所喜愛。
根據(jù)可編程器應(yīng)用范圍,程序設(shè)計(jì)語言可以組合使用,常用的程序設(shè)計(jì)語言是:梯形圖程序設(shè)計(jì)語言 、 布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言(語句表)、功能表圖程序設(shè)計(jì)語言 、功能模塊圖程序設(shè)計(jì)語言、 結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言、 梯形圖與結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言、 布爾助記符與功能表圖程序設(shè)計(jì)語言、 布爾助記符與結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言。
。薄⑻菪螆D(Ladder Diagram)程序設(shè)計(jì)語言
梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是用梯形圖的圖形符號來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。采用梯形圖程序設(shè)計(jì)語言,程序采用梯形圖的形式描述。這種程序設(shè)計(jì)語言采用因果關(guān)系來描述事件發(fā)生的條件和結(jié)果。每個(gè)梯級是一個(gè)因果關(guān)系。在梯級中,描述事件發(fā)生的條件表示在左面,事件發(fā)生的結(jié)果表示在后面。梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是最常用的一種程序設(shè)計(jì)語言。它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工業(yè)過程控制領(lǐng)域,電氣技術(shù)人員對繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉,因此,由這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來的梯形圖受到了歡迎,并得到了廣泛的應(yīng)用。
梯形圖程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)是:
(1)與電氣操作原理圖相對應(yīng),具有直觀性和對應(yīng)性;
。ǎ玻┡c原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致,對電氣技術(shù)人員來說,易于撐握和學(xué)習(xí);
。ǎ常┡c原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點(diǎn)是,梯形圖中的能流(Power FLow)不是實(shí)際意義的電流,內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器,因此,應(yīng)用時(shí),需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對待;
。ǎ矗┡c布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言有一一對應(yīng)關(guān)系,便于相互的轉(zhuǎn)換和程序的檢查。
。、布爾助記符(Boolean Mnemonic)程序設(shè)計(jì)語言
布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言是用布爾助記符來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言與計(jì)算機(jī)中的匯編語言非常相似,采用布爾助記符來表示操作功能。
布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言具有下列特點(diǎn):
。ǎ保┎捎弥浄麃肀硎静僮鞴δ,具有容易記憶,便于撐握的特點(diǎn);
。ǎ玻┰诰幊唐鞯逆I盤上采用助記符表示,具有便于操作的特點(diǎn),可在無計(jì)算機(jī)的場合進(jìn)行編程設(shè)計(jì);
。ǎ常┡c梯形圖有一一對應(yīng)關(guān)系。其特點(diǎn)與梯形圖語言基本類同。
。、功能表圖(Sepuential Function Chart)程序設(shè)計(jì)語言
功能表圖程序設(shè)計(jì)語言是用功能表圖來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。它是近年來發(fā)展起來的一種程序設(shè)計(jì)語言。采用功能表圖的描述,控制系統(tǒng)被分為若干個(gè)子系統(tǒng),從功能入手,使系統(tǒng)的操作具有明確的含義,便于設(shè)計(jì)人員和操作人員設(shè)計(jì)思想的溝通,便于程序的分工設(shè)計(jì)和檢查調(diào)試。
功能表圖程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)是:
。ǎ保┮怨δ転橹骶,條理清楚,便于對程序操作的理解和溝通;
(2)對大型的程序,可分工設(shè)計(jì),采用較為靈活的程序結(jié)構(gòu),可節(jié)省程序設(shè)計(jì)時(shí)間和調(diào)試時(shí)間;
。ǎ常┏S糜谙到y(tǒng)的規(guī)模校大,程序關(guān)系較復(fù)雜的場合;
(4)只有在活動(dòng)步的命令和操作被執(zhí)行,對活動(dòng)步后的轉(zhuǎn)換進(jìn)行掃描,因此,整個(gè)程序的掃描時(shí)間較其他程序編制的程序掃描時(shí)間要大大縮短。
功能表圖來源于佩特利(Petri)網(wǎng),由于它具有圖形表達(dá)方式,能較簡單和清楚地描述并發(fā)系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)的所有現(xiàn)象,并能對系統(tǒng)中存有的象死鎖、不安全等反,F(xiàn)象進(jìn)行分析和建模,在模型的基礎(chǔ)上能直接編程,所以,得到了文泛的應(yīng)用。近幾年推出的可編程控制器和小型集散控制系統(tǒng)中也已提供了采用功能表圖描述語言進(jìn)行編程的軟件。關(guān)于佩特利(Petri)網(wǎng)的一些基本概念,我在以后有機(jī)會(huì)時(shí)再介紹給各位,以有助于對功能表圖的進(jìn)一步理解。
。、功能模塊圖(Function Block)程序設(shè)計(jì)語言
功能模塊圖程序設(shè)計(jì)語言是采用功能模塊來表示模塊所具有的功能,不同的功能模塊有不同的功能。它有若干個(gè)輸入端和輸出端,通過軟連接的方式,分別連接到所需的其它端子,完成所需的控制運(yùn)算或控制功能。功能模塊可以分為不同的類型,在同一種類型中,也可能因功能參數(shù)的不同而使功能或應(yīng)用范圍有所差別,例如,輸入端的數(shù)量、輸入信號的類型等的不同使它的使用范圍不同。由于采用軟連接的方式進(jìn)行功能模塊之間及功能模塊與外部端子的連接,因此控制方案的更改、信號連接的替換等操作可以很方便實(shí)現(xiàn)。
功能模塊圖程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)是:
。ǎ保┮怨δ苣K為單位,從控制功能入手,使控制方案的分析和理解變得容易;
。ǎ玻┕δ苣K是用圖形化的方法描述功能,它的直觀性大大方便了設(shè)計(jì)人員的編程和組態(tài),有較好的易操作性;
。ǎ常⿲刂埔(guī)模較大、控制關(guān)系較復(fù)錄的系統(tǒng),由于控制功能的關(guān)系可以較清楚地表達(dá)出來,因此,編程和組態(tài)時(shí)間可以縮短,調(diào)試時(shí)間也能減少;
。ǎ矗┯捎诿糠N功能模塊需要占用一定的程序內(nèi)存,對功能模塊的執(zhí)行需要一定的執(zhí)行時(shí)間,因此,這種設(shè)計(jì)語言在大中型可編程控制器和集散控制系統(tǒng)的編程和組態(tài)中才被采用。
。、結(jié)構(gòu)化語句(Structured Text)描述程序設(shè)計(jì)語言
結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言是用結(jié)構(gòu)化的描述語句來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。它是一種類似于高級語言的程序設(shè)計(jì)語言。在大中型的可編程序控制器系統(tǒng)中,常采用結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言來描述控制系統(tǒng)中各個(gè)變量的關(guān)系。它也被用于集散控制系統(tǒng)的編程和組態(tài)。
結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言采用計(jì)算機(jī)的描述語句來描述系統(tǒng)中各種變量之間的各種運(yùn)算關(guān)系,完成所需的功能或操作。大多數(shù)制造廠商采用的語句描述程序設(shè)計(jì)語言與BASIC語言、PASCAL語言或C語言等高級語言相類似,但為了應(yīng)用方便,在語句的表達(dá)方法及語句的種類等方面都進(jìn)行了簡化。
結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言具有下列特點(diǎn):
。ǎ保┎捎酶呒壵Z言進(jìn)行編程,可以完成較復(fù)雜的控制運(yùn)算;
。ǎ玻┬枰幸欢ǖ挠(jì)算機(jī)高級程序設(shè)計(jì)語言的知識和編程技巧,對編程人員的技能要求較高,普通電氣人員無法完成。
(3)直觀性和易操作性等性能較差;
。ǎ矗┏1挥糜诓捎霉δ苣K等其他語言較難實(shí)現(xiàn)的一些控制功能的實(shí)施。 部分可編程序控制器的制造廠商為用戶提供了簡單的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言,它與助記符程序設(shè)計(jì)語言相似,對程序的步數(shù)有一定的限制,同時(shí),提供了與可編程序控制器間的接口或通信連接程序的編制方式,為用戶的應(yīng)用程序提供了擴(kuò)展余地。
圖1.1 PLC典型開機(jī)流程
輸入刷新--再運(yùn)行用戶程序--再輸出刷新--再輸入刷新--再運(yùn)行用戶程序--再輸出刷新……永不停止地循環(huán)反復(fù)地進(jìn)行著。
圖1.1所示的流程圖反映的就是上述過程。它也反映了信息的時(shí)間關(guān)系。
有了上述過程,用PLC實(shí)現(xiàn)控制顯然是可能的。因?yàn)椋河辛溯斎胨⑿,可把輸入電路監(jiān)控得到的輸入信息存入PLC的輸入映射區(qū);經(jīng)運(yùn)行用戶程序,輸出映射區(qū)將得到變換后的信息;再經(jīng)輸出刷新,輸出鎖存器將反映輸出映射區(qū)的狀態(tài),并通過輸出電路產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。又由于這個(gè)過程是永不停止地循環(huán)反復(fù)地進(jìn)行著,所以,輸出總是反映輸入的變化的。只是響應(yīng)的時(shí)間上,略有滯后。當(dāng)然,這個(gè)滯后不宜太大,否則,所實(shí)現(xiàn)的控制不那么及時(shí),也就失去控制的意義。
為此,PLC的工作速度要快。速度快、執(zhí)行指令時(shí)間短,是PLC實(shí)現(xiàn)控制的基礎(chǔ)。事實(shí)上,它的速度是很快的,執(zhí)行一條指令,多的幾微秒、幾十微秒,少的才零點(diǎn)幾,或零點(diǎn)零幾微秒。而且這個(gè)速度還在不斷提高中。
圖1.1所示的過程是簡化的過程,實(shí)際的PLC工作過程還要復(fù)雜些。除了I/O刷新及運(yùn)行用戶程序,還要做些公共處理工作。
公共處理工作有:循環(huán)時(shí)間監(jiān)控、外設(shè)服務(wù)及通訊處理等。
監(jiān)控循環(huán)時(shí)間的目的是避免"死循環(huán)",避免程序不能反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行。辦法是用"看門狗"(Watchingdog)。只要循環(huán)超時(shí),它可報(bào)警,或作相應(yīng)處理.
外設(shè)服務(wù)是讓PLC可接受編程器對它的操作,或通過接口向輸出設(shè)備如打印機(jī)輸出數(shù)據(jù).
通訊處理是實(shí)現(xiàn)PLC與PLC,或PLC與計(jì)算機(jī),或PLC與其它工業(yè)控制裝置或智能部件間信息交換的。這也是增強(qiáng)PLC控制能力的需要。
也就是說,實(shí)際的PLC工作過程總是:公共處理--I/O刷新--運(yùn)行用戶程序--再公共處理--……反復(fù)不停地重復(fù)著。
可編程控制器實(shí)現(xiàn)控制的方式
用這種不斷地重復(fù)運(yùn)行程序?qū)崿F(xiàn)控制稱掃描方式。是用計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的一種方式。此外,計(jì)算機(jī)用于控制還有中斷方式。在中斷方式下,需處理的控制先申請中斷,被響應(yīng)后正運(yùn)行的程序停止運(yùn)行,轉(zhuǎn)而去處理中斷工作(運(yùn)行有關(guān)中斷服務(wù)程序)。待處理完中斷,又返回運(yùn)行原來程序。哪個(gè)控制需要處理,哪個(gè)就去申請中斷。哪個(gè)不需處理,將不被理睬。顯然,中斷方式與掃描方式是不同的。
在中斷方式下,計(jì)算機(jī)能得到充分利用,緊急的任務(wù)也能得到及時(shí)處理。但是,如果同時(shí)來了幾個(gè)都要處理的任務(wù)該怎么辦呢?優(yōu)先級高的還好辦,低的呢?可能會(huì)出現(xiàn)照顧不到之處。所以,中斷方式不大適合于工作現(xiàn)場的日常使用。
但是,PLC在用掃描方式為主的情況下,也不排斥中斷方式。即,大量控制都用掃描方式,個(gè)別急需的處理,允許中斷這個(gè)掃描運(yùn)行的程序,轉(zhuǎn)而去處理它。這樣,可做到所有的控制都能照顧到,個(gè)別應(yīng)急的也能進(jìn)行處理。
PLC的實(shí)際工作過程比這里講的還要復(fù)雜一些,分析其基本原理,也還有一些理論問題。有關(guān)人員如果能把上面介紹的入出變換、物理實(shí)現(xiàn)--信息處理、I/O電路--空間、時(shí)間關(guān)系--掃描方式并輔以中斷方式,作為一種思路加以研究,弄清了它,也就好理解PLC是怎樣去實(shí)現(xiàn)控制的,也就好把握住PLC基本原理的要點(diǎn)了。
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