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西門子ET200模塊6ES7193-6BP40-0BA1

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西門子ET200模塊6ES7193-6BP40-0BA1

PLC的梯形圖與傳統(tǒng)的電氣原理圖非常相似,信號的輸入/輸出形式及控制功能基本上也是相同的;
它們的不同之處主要表現(xiàn)在:
(1)控制邏輯——繼電器控制邏輯采用硬接線邏輯,利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián),及時間繼電器等組合成控制邏輯,其接線多而復(fù)雜、體積大、功耗大、故障率高,靈活性和擴展性很差。而PLC采用存儲器邏輯,其控制邏輯以程序方式存儲在內(nèi)存中,靈活性和擴展性都很好。
(2)工作方式——繼電器控制線路中各繼電器同時都處于受控狀態(tài),屬于并行工作方式。而PLC的控制邏輯中,各內(nèi)部器件都處于周期性循環(huán)掃描過程中,各種邏輯、數(shù)值輸出的結(jié)果都是按照在程序中的前后順序計算得出的,所以屬于串行工作方式。
(3)可靠性和可維護性——繼電器控制邏輯使用了大量的機械觸點,連線也多,可靠性和可維護性差。而PLC采用微電子技術(shù),大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成,PLC還配有自檢和監(jiān)督功能,可靠性和可維護性好。
(4)控制速度——繼電器控制邏輯依靠觸點的機械動作實現(xiàn)控制,工作頻率低,且機械觸點還會出現(xiàn)抖動問題。而PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制,屬于無觸點控制,速度極快,且不會出現(xiàn)抖動。
(5)定時控制——繼電器控制邏輯利用時間繼電器進行時間控制。時間繼電器存在定時精度不高,定時范圍窄,且易受環(huán)境濕度和溫度變化的影響,調(diào)整時間困難等問題。PLC使用半導(dǎo)體集成電路做定時器時基脈沖由晶振產(chǎn)生,精度相當(dāng)高,且定時時間不受環(huán)境的影響,定時范圍廣,調(diào)整時間方便。
(6)設(shè)計和施工——使用繼電器控制邏輯完成一項工程,其設(shè)計、施工、調(diào)試必須依次進行,周期長、而且修改困難。而用PLC完成一項控制工程,在系統(tǒng)設(shè)計完成后,現(xiàn)場施工和控制邏輯的設(shè)計可以同時進行,周期短,且調(diào)試和修改都很方便

 PLC的基本工作方式是順序執(zhí)行用戶程序,每一時鐘周期執(zhí)行一條指令。對用戶程序的執(zhí)行一般有循環(huán)掃描和定時掃描兩種,掃描過程分為三個階段,即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段,如圖1所示。
(1)輸入采樣階段。PLC在輸入采樣階段以掃描方式順序讀人所有輸入端子的狀態(tài),存人輸人寄存器,接著轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。
(2)程序執(zhí)行階段。PLC在程序執(zhí)行階段中順序?qū)γ織l指令進行掃描。先從輸人寄存器讀人所有輸入端子的狀態(tài)。圖 PLC程序執(zhí)行過程
(3)輸出刷新階段。所有指令執(zhí)行完畢后,將輸出寄存器中所有的輸出狀態(tài)送到輸出電路,成為PLC的實際輸出。
PLC執(zhí)行完上述的三個階段稱為一個掃描周期。

PLC的核心部件是CPU和存儲器:
(1)中央處理單元(CPU)
中央處理單元(CPU)是PLC 的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能,接受并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù),檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài),并能檢查用戶程序的語法錯誤。當(dāng)PLC投入運行時,首先它以掃描的方式接受現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù),并分別存入I/O映象區(qū), 然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序,經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算術(shù)運算等任務(wù)。并將邏輯或算術(shù)運算等結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢以后,最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置,如此循環(huán)運行,直到停止運行為止。
(2)存儲器
與微型計算機一樣,除了硬件以外,還必須有軟件。才能構(gòu)成一臺完整的PLC。PLC的軟件分為兩部分: 系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。