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plc可编程控制器原理及应用，5可编程控制器的工作原理

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1，5可编程控制器的工作原理PLC是采用“顺序扫描 ， 不断循环”的方式进行工作的 。即在PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序 ， 按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令 ， 则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序 ， 直至程序结束 。然后重新返回第一条指令 ， 开始下一轮新的扫描 。在每次扫描过程中 ， 还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作 。PLC的一个扫描周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段 。PLC在输入采样阶段：首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入 ， 并将其写入各对应的输入状态寄存器中 ， 即刷新输入 。随即关闭输入端口 ， 进入程序执行阶段 。PLC在程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令，经相应的运算和处理后，其结果再写入输出状态寄存器中，输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变 。输出刷新阶段：当所有指令执行完毕 ， 输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中，并通过一定的方式（继电器、晶体管或晶闸管）输出，驱动相应输出设备工作 。理论很简单，实际操作起来是很难的，东训有实操，老师手把手地教，可以学的很快
2，PLC可编程控制器是什么东西干什么用的PLC可编程控制器:可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC），一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行 。可编程控制器由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成 。应用:广泛应用于目前的工业控制领域 。在可编程逻辑控制器出现之前，一般要使用成百上千的继电器以及计数器才能组成具有相同功能的自动化系统，而现在 ， 经过编程的简单的可编程逻辑控制器模块基本上已经代替了这些大型装置 。可编程逻辑控制器的系统程序一般在出厂前已经初始化完毕，用户可以根据自己的需要自行编辑相应的用户程序来满足不同的自动化生产要求 。最初的可编程逻辑控制器只有电路逻辑控制的功能，所以被命名为可编程逻辑控制器，后来随着不断的发展 。这些当初功能简单的计算机模块已经有了包括逻辑控制，时序控制、模拟控制、多机通信等许多的功能，名称也改为可编程控制器（Programmable Controller） ， 但是由于它的简写也是PC与个人电脑（Personal Computer ）的简写相冲突 ， 也由于多年来的使用习惯，人们还是经常使用可编程逻辑控制器这一称呼，并在术语中仍沿用PLC这一缩写 。
3，PLC控制器的组成及主要的原理CPU存储器输入接口电路输出接口电路键盘与显示器还可外接存储器也属于单片机```就是一种小型的``集成的计算机一样的```工作就像是计算机控制打印机````它就一些机器``电路``什么的``一些资料你看看吧PLC系统组成及各部分的功能 一．系统组成 。二．各部分的作用 。1． CPU运算和控制中心 起“心脏”作用 。纵：当从编程器输入的程序存入到用户程序存储器中，然后CPU根据系统所赋予的功能（系统程序存储器的解释编译程序） ， 把用户程序翻译成PLC内部所认可的用户编译程序 。横：输入状态和输入信息从输入接口输进，CPU将之存入工作数据存储器中或输入映象寄存器 。然后由CPU把数据和程序有机地结合在一起 。把结果存入输出映象寄存器或工作数据存储器中，然后输出到输出接口、控制外部驱动器 。组成：CPU由控制器、运算器和寄存器组成 。这些电路集成在一个芯片上 。CPU通过地址总线、数据总线与I/O接口电路相连接 。2． 存储器 具有记忆功能的半导体电路 。分为系统程序存储器和用户存储器 。系统程序存储器用以存放系统程序 ， 包括管理程序，监控程序以及对用户程序做编译处理的解释编译程序 。由只读存储器、ROM组成 。厂家使用的，内容不可更改，断电不消失 。用户存储器：分为用户程序存储区和工作数据存储区 。由随机存取存储器（RAM）组成 。用户使用的 。断电内容消失 。常用高效的锂电池作为后备电源，寿命一般为3~5年 。3．输入/输出接口 （1）输入接口： 光电耦合器由两个发光二极度管和光电三极管组成 。发光二级管：在光电耦合器的输入端加上变化的电信号，发光二极管就产生与输入信号变化规律相同的光信号 。光电三级管：在光信号的照射下导通，导通程度与光信号的强弱有关 。在光电耦合器的线性工作区内，输出信号与输入信号有线性关系 。输入接口电路工作过程：当开关合上 ， 二极管发光，然后三极管在光的照射下导通 ， 向内部电路输入信号 。当开关断开，二极管不发光，三极管不导通 。向内部电路输入信号 。也就是通过输入接口电路把外部的开关信号转化成PLC内部所能接受的数字信号 。（2）输出接口 PLC的继电器输出接口电路 工作过程：当内部电路输出数字信号1 ， 有电流流过，继电器线圈有电流，然后常开触点闭合 ， 提供负载导通的电流和电压 。当内部电路输出数字信号0，则没有电流流过，继电器线圈没有电流，然后常开触点断开，断开负载的电流或电压 。也就是通过输出接口电路把内部的数字电路化成一种信号使负载动作或不动作 。三种类型： 继电器输出：有触点、寿命短、频率低、交直流负载 晶体管输出：无触点、寿命长、直流负载 晶闸管输出：无触点、寿命长、交流负载 4．编程器 编程器分为两种 ， 一种是手持编程器，方便 。我们实验室使用的就是手持编程器 。二种是通过PLC的RS232口 。与计算机相连 。然后敲击键盘 。通过NSTP-GR软件（或WINDOWS下软件）向PLC内部输入程序 。第二节 PLC的基本工作原理 一．PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式 1．每次扫描过程 。集中对输入信号进行采样 。集中对输出信号进行刷新 。2．输入刷新过程 。当输入端口关闭时 ， 程序在进行执行阶段时，输入端有新状态 ， 新状态不能被读入 。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入 。3．一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新 。4．元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的 。5．扫描周期的长短由三条决定 。（1）CPU执行指令的速度（2）指令本身占有的时间（3）指令条数 6．由于采用集中采样 。集中输出的方式 。存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟 。二．PLC与继电器控制系统、微机区别 1．PLC与继电器控制系统区别 前者工作方式是“串行”，后者工作方式是“并行” 。前者用“软件”，后者用“硬件” 。2．PLC与微机区别 前者工作方式是“循环扫描” 。后者工作方式是“待命或中断” PLC 编程方式 PLC最突出的优点采用“软继电器”代替“硬继电器” 。用“软件编程逻辑”代替“硬件布线逻辑” 。PLC编程语言有梯形图、布尔助记符语言，等等 。尤其前两者为常用 。梯形图语言特点： 1．每个梯形图由多个梯级组成 。2．梯形图中左右两边的竖线表示假想的逻辑电源 。当某一梯级的逻辑运算结果为“1”时，有假想的电流通过 。3．继电器线圈只能出现一次，而它的常开、常闭触点可以出现无数次 。4．每一梯级的运算结果，立即被后面的梯级所利用 。5．输入继电器受外部信号控制 。只出现触点，不出现线圈 。第四节 主要技术性能 用户程序存储容量：是衡量可存储用户应用程序多少的指标 。通常以字或K字为单位 。16位二进制数为一个字，每1024个字为1K字 。PLC以字为单位存储指令和数据 。一般的逻辑操作指令每条占1个字 。定时/计数，移位指令占2个字 。数据操作指令占2~4个字 。每五节 PLC的分类 按结构分类： 1． 整体式：是把PLC各组成部分安装在一起或少数几块印刷电路板上，并连同电源一起装在机壳内形成一个单一的整体，称之为主机或基本单元、小型、超小型PLC采用这种结构 。模块式：是把PLC各基本组成做成独立的模块 。中型、大型PLC采用这种方式 。便于维修 。【plc可编程控制器原理及应用，5可编程控制器的工作原理】
4，plc可编程控制器工作原理PLC主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器，用于控制机械的生产过程 。也是公共有限公司、电源线车等的名称缩写 。PLC的工作原理一. 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三个阶段 。(一) 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 。(二) 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 。在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点 。即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值 ， 输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别 。(三) 输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段 。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路 ， 再经输出电路驱动相应的外设 。这时，才是PLC的真正输还有什么不明白的吗？可以参考：http://baike.baidu.com/view/13561.htm也可以问我，我今年刚学的这门课，很有用，个人觉得 。plc（可编程序控制器）在工业现场因其编程方便 ， 抗干扰能力强，获得了广泛的应用 。但受到内部硬件电路的限制，在运算速度、数据处理能力等方面和pc机相比，要逊色很多 。因此在工业现场对复杂模型进行控制时 ， 可以借助上位机pc来建立生产模型，通过构建scc监督式控制系统，让下位机pc为一dcc直接数字控制系统 ， 实现复杂系统的控制 。另外，还可通过上位机pc和下位机pc组建监控系统 ， 达到对工业现场实时监控的目的 。其中关键技术为pc机和pc之间的通讯 。本文首先介绍pc机与plc的通讯种类和机制，然后就采用高级语言vb和组态软件mcgs，对完成以上二者通讯pc机和plc有两种通讯方式，一种是pc机作主动者，即主局 ， plc为从动者，即子局 。另一种是plc为主局，而pc机为子局 。无论工作在哪种方式，数据一般都采用串行方式来传输，即可通过rs232、re422或rs485电缆线来进行信息传递 。在进行通讯时，首先将pc机和plc传递信息的波特率设置一致 。另外还要对奇偶校验位、传输数据位数和停止位进行设置 。在pc机和plc进行通讯时 ， 要使用命令帧和响应帧的形式来进行信息传递 。每次通信送出的一组数据称作“帧” 。帧可以从持有发送权的一方传出 。每送出一帧，上位机或plc就将发送权交给另一方 。当接收方收到终端（命令或响应的终字符）或分界符（分割帧的字符）信息后，就将发送权转到另一方 。在上位链接通信中 ， 开始由上位pc机持有发送权并开始通信 。响应由plc自动返回 。如图2所示：（3）命令/响应格式用上位链接通信发送接收的命令/响应格式如下所示：(1)命令格式从上位机pc发送命令时，程序中编写下列格式的命令数据并开始发送 。(2)相应格式对应命令plc的相应返回如下的格式 。编写返回相应数据 。三、通讯的具体实现实现上位机pc和下位机plc通讯一般可采用两种方法：可以通过windows或高级语言编程 ， 实现二者通讯；还可借助现在普遍使用的工业控制组态软件 。使用前者 ， 编程比较繁琐，需要了解具体的通讯机制，另外还要掌握某种高级语言，并对所编程序花费一定调试时间，但是软件的成本得到降低 。使用后者则可以迅速掌握简化的编程语言，在较短的时间内编制出控制功能复杂的程序 ， 而且调试时间也相对较短，但是需花费很高的价格购买正版软件 。下面分别就以上两种实现方式进行简要介绍和比较 。（1）通过高级语言的程序编制这种通讯编程又可大致分为两种，一种是基于windows语言编程，它可调用windows的api函数 ， 直接对串口进行操作，但是需要掌握windows语言 ， 比较繁琐，上手较慢 。另一种就是基于高级语言 ， 例如visualbasic或visualc++等 。在visualbasic中提供了一个串行通讯控件microsoftcommcontrol，简称mscomm控件 。编程者只需要设置和监视mscomm空间的属性和事件，然后按照相应的通讯规约就可以实现串行通讯 。下面就笔者利用vb中的mscomm控件完成pc机和plc的通讯程序编制，简要进行一下介绍 。1.首先在vb环境中加入控件mscomm ， 然后把它放在窗口中，就可以对其一些参数进行设置，比方说通讯的波特率、奇偶校验位、数据位和停止位 。初始化程序如下：2.pc机发送数据给plc3.pc机接受plc传来数据4.pc机和plc之间传递数据时 ， 采用fcs校验码，来保证传递信息的正确性 。算法可见参考文献，具体程序在此省略 。PLC主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器 ， 用于控制机械的生产过程 。也是公共有限公司、电源线车等的名称缩写 。PLC的工作原理一. 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三个阶段 。(一) 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 。(二) 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 。在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点 。即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新 ， 这跟立即输入有些区别 。(三) 输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段 。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设 。这时 ， 才是PLC的真正输还有什么不明白的吗？可以参考：http://baike.baidu.com/view/13561.htm

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