西門子濾波器6SL3000-0BE25-5DA0正規(guī)供應(yīng)
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……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(guò)程。它也反映了信息的時(shí)間關(guān)系。
有了上述過(guò)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(guò)輸出電路產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。又由于這個(gè)過(guò)程是停止地循環(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(guò)程是簡(jiǎn)化的過(guò)程,實(shí)際的PLC工作過(guò)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(duì)它的操作,或通過(guò)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(shuō),實(shí)際的PLC工作過(guò)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。
1.3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(qǐng)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(lái)程序。哪個(gè)控制需要處理,哪個(gè)就去申請(qǐng)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(lái)了幾個(gè)都要處理的任務(wù)該怎么辦呢??jī)?yōu)先級(jí)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(chǎng)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(guò)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(wèn)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PLC的基本特點(diǎn)
從PLC的工作原理知,PLC的輸入與輸出在物理上是彼此隔開的,其間的聯(lián)系是靠運(yùn)行存儲(chǔ)于它的內(nèi)存中的程序?qū)崿F(xiàn)。它的入出相關(guān),不是靠物理過(guò)程,不是用線路;而是靠信息過(guò)程,用軟邏輯聯(lián)系。它的工作基礎(chǔ)是用好信息。
信息不同于物質(zhì)與能量,有自身的規(guī)律。信息便于處理,便于傳遞,便于存儲(chǔ);信息還可重用,等等。正是由于信息的這些特點(diǎn),決定了PLC的基本特點(diǎn)。
下面介紹PLC的四個(gè)特點(diǎn):
2.1功能豐富
PLC的功能非常豐富。這主要與它具有豐富的處理信息的指令系統(tǒng)及存儲(chǔ)信息的內(nèi)部器件有關(guān)。
它的指令多達(dá)幾十條、幾百條,可進(jìn)行各式各樣的邏輯問(wèn)題的處理,還可進(jìn)行各種類型數(shù)據(jù)的運(yùn)算。凡普通計(jì)算機(jī)能做到的,它也都可作到。
它的內(nèi)部器件,即內(nèi)存中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū),種類繁多,容量宏大。I/O繼電器,可以用以存儲(chǔ)入、出點(diǎn)信息的,少的幾十、幾百,多的可達(dá)幾千、幾萬(wàn),以至10幾萬(wàn)。這意味著它可進(jìn)行這么多I/O點(diǎn)的入出信息變換,進(jìn)行這么大規(guī)模的控制。
它的內(nèi)部種種繼電器,相當(dāng)于中間繼電器,數(shù)量更多。內(nèi)存中一個(gè)位就可作為一個(gè)中間繼電器,怎么不多!
它的計(jì)數(shù)器、定時(shí)器也很多,是繼電電路所的。小小的箱體或模塊,其內(nèi)部定時(shí)器、計(jì)數(shù)器可達(dá)成百、成千。這也是因?yàn)橹灰脙?nèi)存中的一個(gè)字,再加一些標(biāo)志位,即可成為定時(shí)器、計(jì)數(shù)器,所以才那么多。
而且,這些內(nèi)部器件還可設(shè)置成丟電保持的,或丟電不保持的,即上電后予以清零的。以滿足不同的使用要求。這些也是繼電器件所難以做到的。