PLC的工作原理

    1．工作过程

    按照PLC系统的构成原理，PLC系统由传感器、控制器和执行器组成。PLC通过循环扫描输入端口的状态，执行用户程序来实现控制任务，其操作原理见图5-4。其操作过程分析如下：

   PLC将内部数据存储器分成若干个寄存器区域，其中过程映像区域又称为I/O映像寄存器区域。过程映像区域的输入映像寄存器区域(PII)用来存放输入端点的状态，输出映像寄存器区域( PIQ)用来存放用户程序(OB1)运行的结果。

 

图5-4  PLC工作原理图

   PLC输入模块的输入信号状态与传感器信号相对应，是传感器信号经过隔离和滤波后的有效信号。开关量输入电路通过识别传感器信号0、1电平，来识别开关的通断。CPU在每个扫描周期的开始扫描输入模块的信号状态，并将其状态送入到输入映像寄存器区域；CPU根据用户程序中的程序指令来处

理传感器的有效信号，并将处理结果送到输出映像寄存器区域。

   PLC输出模块具有一定的负载驱动能力，在额定负载以内，可直接驱动所控负载。

    2．技术性能指标

   PLC的种类很多，用户可以根据控制系统的具体要求选择不同技术性能指标的PLC。PLC的技术性能指标主要有以下几个：

   (1) 110点数

   PLC的I/O点数指外部输入、输出端子数量的总和，又称主机的开关量I/O点数。它是描述PLC大小的一个重要参数。

   (2)存储容量

   PLC的存储器由系统程序存储器,用户程序存储器和数据存储器三部分组成。PLC存储容量通常指用户程序存储器和数据存储器容量之和，表征系统提供给用户的可用资源，是系统性能的一项重要技术指标。

   (3)扫描速度

   PLC采用循环扫描方式工作。完成1次扫描所需的时间叫做扫描周期，扫描速度与扫描周期成反比。影响扫描速度的主要因素有用户程序的长度和PLC产品的类型。PLC中CPU的类型、机器字长等直接影响PLC运算精度和运行速度。

   (4)指令系统

    指令系统是指PLC所有指令的总和。PLC的编程指令越多，软件功能就越强，但掌握应用也相对较复杂。用户应根据实际控制要求选择合适指令功能的PLC。

   (5)可扩展性

    小型PLC的基本单元（主机）多为开关量I/O接口，各厂家在PLC基本单元的基础上大力发展模拟量处理、高速处理、温度控制、通信等智能扩展模块。智能扩展模块的多少及性能也已成为衡量PLC产品水平的标志。

   (6)通信功能

    通信功能包括PLC之间的通信、PLC与计算机或其他设备之间的通信。通信主要涉及通信模块、通信接口、通信协议和通信指令等内容。PLC的组网和通信能力也已成为PLC产品水平的重要衡量指标之一。

    另外，生产厂家还提供PLC的外形尺寸、重量、保护等级、适用温度、相对湿度、大气压等性能指标参数，供用户参考。