PLC可編程控制器的原理與應用

PLC可編程控制器在工業(yè)中的運用，可以說(shuō)，它就是為工業(yè)環(huán)境所沒(méi)計和研發(fā)的。PLC可編程控制器可以對工業(yè)生產(chǎn)流水作業(yè)線(xiàn)的運作數據和情況進(jìn)行采集和管理，優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)，提高生產(chǎn)力。

1、PLC可編程控制器的組成部分

PLC可編程控制器由硬件系統和軟件系統兩個(gè)部分組成，其中硬件系統可分為中央處理器和儲存器兩個(gè)部分，軟件系統則分為PLC軟件程序和PLC變成語(yǔ)言?xún)蓚€(gè)部分。下面，筆者就將對這兩個(gè)系統進(jìn)行解說(shuō)。

1．1 軟件系統

1．1．1 PLC軟件。PLC可編程控制器的軟件系統由PLC軟件和編程語(yǔ)言組成，PLC軟件運行主要依靠系統程序和編程語(yǔ)言。一般情況下，控制器的系統程序在出廠(chǎng)前就已經(jīng)被鎖定在了ROM 系統程序的儲存設備中。

1．1．2 PLC編程語(yǔ)言。PLC編程語(yǔ)言主要用于輔助PLC軟件的運作和使用，它的運作原理是利用編程元件繼電器代替實(shí)際原件繼電器進(jìn)行運作，將編程邏輯轉化為軟件形式存在于系統當中，從而幫助PLC軟件運作和使用。

1．2 硬件結構

1．2．1 中央處理器。中央處理器在PLC可編程控制器中的作用相當于人體的大腦，用于控制系統運行的邏輯，執行運算和控制。它也是由兩個(gè)部分組成，分別是運算系統和控制系統，運算系統執行數據運算和分析，控制系統則根據運算結果和編程邏輯執行對生產(chǎn)線(xiàn)的控制、優(yōu)化和監督。

1．2．2 儲存器。儲存器主要執行數據儲存、程序變動(dòng)儲存、邏輯變量以及工作信息等等，儲存系統也用于儲存系統軟件，這一儲存器口q做程序儲存器。PLC可編程控制器中的儲存硬件在出廠(chǎng)前就已經(jīng)設定好了系統程序，而且整個(gè)控制器的系統軟件也已經(jīng)被儲存在了儲存器當中。

1．2．3 輸入街出。輸入街出執行數據輸入和輸入，它是系統與現場(chǎng)的L／0裝置或別的設備進(jìn)行連接的重要硬件裝置，是實(shí)現信息輸入和指令輸出的重要環(huán)節。PLC將工業(yè)生產(chǎn)和流水線(xiàn)運作的各類(lèi)數據傳送到主機當中，而后由主機中程序執行運算和操作，再將運算結果傳送到輸入模塊，zui后，再由輸入模塊將中央處理器發(fā)出的執行命令轉化為控制工業(yè)此案長(cháng)的強電信號，控制電磁閥、電機以及接觸器執行輸出指令。

2、PLC可編程控制器的工作原理

根據PLC的運行方式和主要構成特點(diǎn)來(lái)講，PLC實(shí)際上是一種計算機軟件，且是用于控制程序的計算機系統，它的主要優(yōu)勢在于比普通的計算機系統擁有更為強大的工程過(guò)程借口，這種程序更加適合于工業(yè)環(huán)境。PLC的運作方式屬于重復運作，主要通過(guò)循序掃描以及循環(huán)工作來(lái)實(shí)現，在主機程序的控制下，PIE可以重復對目標進(jìn)行信息采集、指令執行和信息輸出等活動(dòng)。其工作原理如下所述：

2．1 在輸入采樣環(huán)節中，由CPU對對象執行掃描，將掃描到的工業(yè)運作信息傳輸到寄存器當中，主要內容包括設備的運作狀態(tài)、運作參數、溫度、運作效率等等。

2．2 CPU根據程序輸入的指令執行掃描，執行指令依靠狀態(tài)寄存器和編程元件輸入到CPU當中，而后，CPU將根據輸入的指令進(jìn)行邏輯排列和運算，zui后，將運算結果輸出。

2．3 所有收到的指令都完成執行之后，CPU會(huì )對程序內的數據和信息進(jìn)行刷新，然后重復上述步驟，進(jìn)行新的數據輸入和輸出、運算。以上三個(gè)步驟再加上PLC系統控制屬于一個(gè)周期的運作，PLC可編程控制器就反復不斷的重復這一周期。不同類(lèi)型的PLC使用應當按照其出廠(chǎng)配備的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行，PLC單個(gè)運行周期的時(shí)間長(cháng)短與工業(yè)環(huán)境的控制狀態(tài)有一定的關(guān)系，PLC單個(gè)運作周期越短，就能夠在短時(shí)間里執行更多的周期運作，從而提升工業(yè)環(huán)境的監督控制能力。一般情況下，PLC完成10次完整的掃描一秒鐘即可，這樣的掃描速度基本能夠適應現在工業(yè)環(huán)境的控制需要。

3、PLC可編程控制器的應用

PLC可編程控制器是一種計算機系統的全新存在模式，它將常規計算機的程序進(jìn)行了改動(dòng)，使之適應了工業(yè)環(huán)境的控制需求，它的運作主要依靠主程序對數據的處理結果進(jìn)行。在工業(yè)環(huán)境下，人們通過(guò)接口將PLC可編程控制器與對應的設備接口相連，將設備的運行數據輸入到PLC當中，而后PLC執行對數據的儲存、邏輯運算和輸入，工業(yè)設備則依據zui后的結果數據對運作狀態(tài)進(jìn)行控制優(yōu)化。PLC可編程控制器的運用有效的改善了工業(yè)運作環(huán)境，實(shí)現了人與工業(yè)環(huán)境分流，大大的提升了工人的工作環(huán)境，改變了從前人與機械共處一室的工作狀態(tài)，也很好的保障了企業(yè)的生產(chǎn)力和生產(chǎn)質(zhì)量。

隨著(zhù)時(shí)間的不斷推移，工業(yè)產(chǎn)業(yè)中的機械和計算也將不斷的創(chuàng )新和提升，PLC可編程控制器將在工業(yè)運作中得到廣泛的推廣和使用，與此同時(shí)，PLC相關(guān)技術(shù)也應當隨著(zhù)工業(yè)的進(jìn)步不斷進(jìn)行創(chuàng )新和改良。