全自动洗衣机(PLC)的硬件结构与工作原理
来源:www.xyjsh.net  作者:郑州西门子洗衣机维修售后服务中心 发布日期:2017/2/4 点击次数:806

    一、PLC的硬件结构 
    PLC 实质是一种专用于工业控制的计算机其硬件结构基本上与微型计算机从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置。其结构如图2-1所示。

    中央处理单元(CPU)是PLC 的控制中枢,它按照PLC 系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据、检查电源、存储器I/O以及警戒定时器的状态;并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC 投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O 映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后,按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O 映象区或数据寄存器内,等所有的用户程序执行完毕之后,最后将I/O 映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行直到停止运行。 

    二、 PLC的工作原理 
    PLC的CPU则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式,即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开,该线圈的所有触点(包括其常开或常闭触点)不会立即动作,必须等扫描到该触点时才会动作。 
    考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间一般在100ms以上,而PLC扫描用户程序的时间一般均小于100ms,因此,PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式---扫描技术。这样在对于I/O响应要求不高的场合,PLC与继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。 
    当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 

    1、输入采样阶段 在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。

  
    在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。 

    2、用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。 

   3、输出刷新阶段 
    当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。

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