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编程器接口
编程器接口是连接编程器的,PLC本体通常是不带编程器的。为了能对PLC编程和监控,PLC上专门设置有编程器接口。通过这个接口可以连接各种形式的编程装置,还可以利用此接口做通信、监控工作。
(4)存储器接口
存储器接口是为了扩展存储区而设置的。用于扩展用户程序存储区和用户数据参数存储区,可以根据使用的需要扩展存储器,其内部也是接到总线上的。
(5)智能接口模块
智能接口模块是一个独立的计算机系统,它有自己的CPU、系统程序、存储器以及与PLC系统总线相连的接口。它作为PLC系统的一个模块,通过总线与PLC相连,进行数据交换,并在PLC的协调管理下独立地进行工作。
PLC的智能接口模块种类很多,如:高速计数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块等。6.外部设备
PLC的外部设备种类很多,总体来说可以概括为四大类:编程设备、监控设备、存储设备、输入/输出设备。
编程设备的作用是编辑、调试、输入用户程序,也可在线监控PLC内部状态和参数,与PLC进行人机对话。它是开发、应用、维护PLC不可缺少的工具。编程装置可以是专用编程器,也可以是配有专用编程软件包的通用计算机系统。专用编程器是由PLC厂家生产,该厂家生产的某些PLC产品使用,它主要由键盘、显示器和外存储器接插口等部件组成。专用编程器有简易编程器和智能编程器两类。
简易编程器只能联机编程,不能直接输入和编辑梯形图程序,需将梯形图程序转化为指令表程序才能输入。简易编程器体积小、价格便宜,它可以直接插在PLC的编程插座上,或者用专用电缆与PLC相连,以方便编程和调试。有些简易编程器带有存储盒,可用来储存用户程序,如三菱的FX-20P-E简易编程器。
智能编程器又称图形编程器,本质上它是一台专用便携式计算机,如三菱的GP-80FX-E智能型编程器。它既可联机编程,又可脱机编程。可直接输入和编辑梯形图程序,使用更加直观、方便,但价格较高,操作也比较复杂。大多数智能编程器带有磁盘驱动器,提供录音机接口和打印机接口。
简易编程器只能联机编程,不能直接输入和编辑梯形图程序,需将梯形图程序转化为指令表程序才能输入。简易编程器体积小、价格便宜,它可以直接插在PLC的编程插座上,或者用专用电缆与PLC相连,以方便编程和调试。有些简易编程器带有存储盒,可用来储存用户程序,
(3)存储设备
存储设备用于保存用户数据,避免用户程序丢失。有存储卡、存储磁带、软磁盘或只读存储器等
多种形式,配合这些存储载体,有相应的读写设备和接口部件。
(4)输入/输出设备
用于接收信号和输出信号的专用设备。例如条码读入器、打印机等。第三节 PLC的工作原理
PLC是基于电子计算机的工业控制器,从PLC产生的背景来看,PLC系统与继电器控制系统有着极深的渊源,一个继电器控制系统必然包含:输入部分、逻辑电路部分和输出部分。输入部分的组成元件大体上是各类按钮、转换开关、行程开关、接近开关、光电开关等;输出部分则是各种电磁阀线圈、接触器、信号指示灯等执行元件。将输入与输出联系起来的就是逻辑电路部分,一般由继电器、计数器、定时器等器件的触点、线圈按照要求的逻辑关系连接而成,能够根据一定的输入状态输出所要求的控制动作。
PLC系统也同样包含这三部分,唯一的区别是,PLC的逻辑电路部分用软件来实现,用户所编制的控制程序体现了特定的输入/输出逻辑关系。举例来说,如图1-2所示为一个典型的起动/停止控制电路,由继电器元件组成。电路中有两个输入,分别为起动按钮(SB1)、停止按钮(SB2);1个输出为接触器KM。图中的输入/输出逻辑关系由硬件连线实现。
图1-2 继电器起动/停止控制电路
当用PLC来完成这个控制任务时,可将输入条件接入PLC,而用PLC的输出单元驱动接触器KM,它们之间要满足的逻辑关系由程序实现。
两个输入按钮信号经过PLC的接线端子进入输入接口电路,PLC的输出经过输出接口、输出端子驱动接触器KM;用户程序所采用的编程语言为梯形图语言。两个输入分别接入X403和X407端口,输出所用端口为Y432,图中只画出8个输入端口和8个输出端口,实际使用时可任意选用。输入映像对应的是PLC内部的数据存储器,而非实际的继电器线圈。
图中的X400~X407、Y430~Y437分别表示输入、输出端口的地址,也对应着存储器空间中特定的存储位,这些位的状态(ON或者OFF)表示相应输入、输出端口的状态。每一个输入、输出端口的地址是唯一固定的,PLC的接线端子号与这些地址一一对应。由于所有的输入、输出状态都是由存储器位来表示的,它们并不是物理上实际存在的继电器线圈,常称它们为“软元件”,它们的常开、常闭触点可以在程序中无限次使用。
PLC的工作过程以循环扫描的方式进行,当PLC处于运行状态时,它的运行周期可以划分为3个基本阶段:输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。
在这个阶段,PLC逐个扫描每个输入端口,将所有输入设备的当前状态保存到相应的存储区,我们把专用于存储输入设备状态的存储区称为输入映像寄存器,图1-3中以线圈形式标出的X403、X407,实际上是输入映像寄存器的形象比喻。
输入映像寄存器的状态被刷新后,将一直保存,直至下一个循环才会被重新刷新,当输入采样阶段结束后,如果输入设备的状态发生变化,也只能在下一个周期才能被PLC接收到。