PLC的工作原理及编程的几个误区

Question

如题所述

Answer 1

一、PLC的工作原理
PLC采用循环扫描方式工作，它对用户程序的执行主要分三个阶段进行，即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。
（1）输入采样阶段。在输入采样阶段，PLC按顺序将所有输入端的输入信号读入到输入映像寄存器中寄存起来，接着转入程序执行阶段。在程序执行期间，即使输入状态变化，输入映像寄存器的内容也不会改变。输入状态的变化只能在下一个工作周期的输入采样阶段才被重新读入。
（2）程序执行阶段。在程序执行阶段，PLC对用户以梯形图方式编写的程序按从上到下，从左到右的顺序进行扫描。每扫描到一条指令时，所需要的输入状态或其他元素的状态分别由输入映像寄存器和元素映像寄存器读出，而执行结果写入到元素映像寄存器中。对于每一个元素来说，元素映像寄存器中寄存的内容，会随程序执行的进程而变化。
（3）输出刷新阶段。当程序执行完后，进入输出刷新阶段。此时，PLC将元素映像寄存器中所用输出映像寄存器的状态向输出锁存器传送，成为可编程序控制器的实际输出。
PLC在程序执行阶段，输出锁存器的状态保持不变。PLC重复地执行上述三个阶段，每重复一次的时间就是一个工作周期（或扫描周期）。当然，严格说来，PLC的一个工作周期还包括系统自监测、与编程器交换信息、与数字处理器交换信息和网络通信四个过程。
二、PLC编程的误区
误区之一：输入PLC的常开（动合）、常闭（动断）触点，如按钮、行程开关、继电器辅助触点等，与PLC梯形图编程的图形符号常开“”和常闭“”相混淆。
正确的理解应该是：在梯形图中，PLC内部输入输出继电器在编程中可作为常开或者常闭点无限次使用，其引用的次数及选择常开或常闭完全取决于编程的需要。很多书只提常开或常闭，事实上它不是物理继电器，而是存储器中的一位逻辑状态。当该位为逻辑“1”的时候，表示该位继电器线圈通电，即常开接点“”闭合或常闭接点“”断开；当该位为逻辑“0”时，表示该位继电器线圈断电，即常开接点“”断开或常闭接点“”闭合。
而与PLC外部连接的输入开关（如按钮）或输出负载（如计数器）是物理器件。输入开关具有固定的常开（动合）或常闭（动断）属性，在电路中仅出现一次。它的闭合与断开与外力作用（如按钮，行程开关）或得失电（如接触器）有关，并对PLC内部输入输出继电器的状态产生直接影响。因此，在PLC的程序设计时，必须要知道与PLC连接的物理器件属性和外接开关属性不同，控制程序必然有异。在许多的PLC技术书籍或论文中往往忽略了说明物理器件的属性，仅给出PLC程序，这是不全面、不准确的。
误区之二：将连接到PLC的物理器件的电器符号参与梯形图编程之中。
正确的认识应该是：梯形图是PLC的一种图形符号程序设计语言，有其固定的语法规定和格式，而连接到PLC的物理器件仅能按国标规定的符号出现在硬件电路设计中。连接到PLC的输入器件与连接到PLC的输出器件不存在物理上的连接关系，仅存在满足控制要求的逻辑关系，这种逻辑关系与硬件设计中所选用的物理器件的属性（动合或动断）有关，并由程序（如梯形图）反映。而在传统的继电器控制电路图中，输入器件与输出器件（被控对象）存在直接的物理连接，被控对象的控制取决于物理线路的通断。
误区之三：设计PLC程序时，先画出继电器电路，再根据继电器电路画出梯形图，最后将梯形图换成语句（指令）表达式程序由编程器输入PLC。
正确的方法是：硬件设计完成以后（主要是输入输出器件与PLC的连接电路图），根据控制要求，可直接用梯形图、指令表（助记符）或流程图中的任何一种形式编写程序，通过编程器输入PLC。选用的编程形式取决于所用的编程器，只有当编程器无输入梯形图功能时，才必须将梯形图转换为指令表输入。事实上，一些高档的编程器可接收多种形式的PLC程序，有些还允许两种形式混合输入。只有当对原继电器控制电路用PLC进行技术改造时，才根据原继电器反映的控制关系编写程序。