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德國IFM易福門可編程邏輯控制器采用集中采樣倍增效應、集中輸出的工作方式
它采用一種可編程的存儲(chǔ)器結果，在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制重要意義、定時(shí)規則製定、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。
IFM可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller實際需求，PLC)配套設備，一種具有微處理器的用于自動(dòng)化控制的數(shù)字運(yùn)算控制器，可以將控制指令隨時(shí)載入內(nèi)存進(jìn)行儲(chǔ)存與執(zhí)行性能〗ㄗh？删幊炭刂破饔?/span>CPU、指令及數(shù)據(jù)內(nèi)存設計、輸入/輸出接口、電源、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換等功能單元組成敢於監督。早期的IFM可編程邏輯控制器只有邏輯控制的功能對外開放，所以被命名為IFM可編程邏輯控制器，后來隨著不斷地發(fā)展組建，這些當(dāng)初功能簡單的計(jì)算機(jī)模塊已經(jīng)有了包括邏輯控制用的舒心、時(shí)序控制、模擬控制深入交流研討、多機(jī)通信等各類功能模式，名稱也改為可編程控制器(Programmable Controller)，但是由于它的簡寫PC與個(gè)人電腦(Personal Computer)的簡寫相沖突集聚效應，加上習(xí)慣的原因貢獻，人們還是經(jīng)常使用IFM可編程邏輯控制器這一稱呼，并仍使用PLC這一縮寫提升。 [2]
工業(yè)上使用的IFM可編程邏輯控制器已經(jīng)相當(dāng)或接近于一臺(tái)緊湊型電腦的主機(jī)持續，其在擴(kuò)展性和可靠性方面的優(yōu)勢(shì)使其被廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)控制領(lǐng)域。不管是在計(jì)算機(jī)直接控制系統(tǒng)還是集中分散式控制系統(tǒng)DCS，或者現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS中高品質，總是有各類PLC控制器的大量使用。PLC的生產(chǎn)廠商很多互動講，如西門子統籌、施耐德、三菱支撐能力、臺(tái)達(dá)等產品和服務，幾乎涉及工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的廠商都會(huì)有其PLC產(chǎn)品提供。
IFM可編程邏輯控制器實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)協同控製，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同效果，基本組成如圖1所示，基本構(gòu)成詳細(xì)描述如下
電源
電源用于將交流電轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部所需的直流電，大部分PLC采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電溝通機製。 [6]
中央處理單元
中央處理器(CPU)是PLC的控制中樞無障礙，也是PLC的核心部件，其性能決定了PLC的性能宣講活動。 [6]
中央處理器由控制器高產、運(yùn)算器和寄存器組成，這些電路都集中在一塊芯片上快速融入，通過地址總線帶動產業發展、控制總線與存儲(chǔ)器的輸入/輸出接口電路相連。中央處理器的作用是處理和運(yùn)行用戶程序發揮作用，進(jìn)行邏輯和數(shù)學(xué)運(yùn)算，控制整個(gè)系統(tǒng)使之協(xié)調(diào)。 [6]
存儲(chǔ)器
存儲(chǔ)器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路十分落實，它的作用是存放系統(tǒng)程序規模、用戶程序、邏輯變量和其他一些信息作用。其中系統(tǒng)程序是控制PLC實(shí)現(xiàn)各種功能的程序，由PLC生產(chǎn)廠家編寫，并固化到只讀存儲(chǔ)器(ROM)中銘記囑托，用戶不能訪問事關全面。 [6]
輸入單元
輸入單元是PLC與被控設(shè)備相連的輸入接口，是信號(hào)進(jìn)入PLC的橋梁製造業，它的作用是接收主令元件發展目標奮鬥、檢測元件傳來的信號(hào)。輸入的類型有直流輸入狀態、交流輸入規劃、交直流輸入。 [6]
輸出單元
輸出單元也是PLC與被控設(shè)備之間的連接部件更多的合作機會，它的作用是把PLC的輸出信號(hào)傳送給被控設(shè)備應用前景，即將中央處理器送出的弱電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電平信號(hào)，驅(qū)動(dòng)被控設(shè)備的執(zhí)行元件方便。輸出的類型有繼電器輸出、晶體管輸出更好、晶閘門輸出幅度。 [6]
PLC除上述幾部分外，根據(jù)機(jī)型的不同還有多種外部設(shè)備效高性，其作用是幫助編程各有優勢、實(shí)現(xiàn)監(jiān)控以及網(wǎng)絡(luò)通信。常用的外部設(shè)備有編程器重要的作用、打印機(jī)資料、盒式磁帶錄音機(jī)自動化、計(jì)算機(jī)等。
當(dāng)IFM可編程邏輯控制器投入運(yùn)行后集成，其工作過程一般分為三個(gè)階段規模最大，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期重要手段。在整個(gè)運(yùn)行期間，IFM可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段橫向協同。 [5]
輸入采樣
在輸入采樣階段不折不扣，IFM可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)穩定性。輸入采樣結(jié)束后最深厚的底氣，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中資源優勢，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化應用擴展，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此堅實基礎，如果輸入是脈沖信號(hào)積極，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下前景，該輸入均能被讀入經驗。
用戶程序執(zhí)行
在用戶程序執(zhí)行階段，IFM可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)長效機製。在掃描每一條梯形圖時(shí)進一步意見，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右等地、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算產業，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)效率；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)良好；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 [5]
即增強，在用戶程序執(zhí)行過程中倍增效應，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化戰略布局，而且排在上面的梯形圖重要意義，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反講道理，排在下面的梯形圖引領，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用表現明顯更佳。 [5]
在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話優化服務策略，輸入過程映像寄存器的值不會(huì)被更新技術先進，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程映像寄存器會(huì)被立即更新規模，這跟立即輸入有些區(qū)別數字化。 [5]
輸出刷新
當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，IFM可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階段作用。在此期間開展攻關合作，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)情況正常，才是IFM可編程邏輯控制器的真正輸出。 [5]
小結(jié)
根據(jù)上述過程的描述聯動，可以對(duì)PLC工作過程的特點(diǎn)小結(jié)如下： [7]
①PLC采用集中采樣各領域、集中輸出的工作方式，這種方式減少了外界干擾的影響技術特點。 [5]
②PLC的工作過程是循環(huán)掃描的過程的有效手段，循環(huán)掃描時(shí)間的長短取決于指令執(zhí)行速度、用戶程序的長度等因素保持競爭優勢。 [5]
③輸出對(duì)輸入的影響有滯后現(xiàn)象真正做到。PLC采用集中采樣、集中輸出的工作方式方案，當(dāng)采樣階段結(jié)束后，輸入狀態(tài)的變化將要等到下一個(gè)采樣周期才能被接收，因此這個(gè)滯后時(shí)間的長短又主要取決于循環(huán)周期的長短等多個領域。此外互動講，影響滯后時(shí)間的因素還有輸入濾波時(shí)間、輸出電路的滯后時(shí)間等哪些領域。 [5]
④輸出映像寄存器的內(nèi)容取決于用戶程序掃描執(zhí)行的結(jié)果支撐能力。 [5]
⑤輸出鎖存器的內(nèi)容由上一次輸出刷新期間輸出映像寄存器中的數(shù)據(jù)決定。 [5]
⑥PLC當(dāng)前實(shí)際的輸出狀態(tài)由輸出鎖存器的內(nèi)容決定像一棵樹。
