逻辑控制器是一种能够根据编程指令对各种输入信号进行逻辑计算,并控制各种输出信号来实现某些功能的计算机。它适用于工业自动化生产线、汽车制造、机床成型、电力系统、电气设备和电子系统等多种领域。
逻辑控制器的工作原理主要基于“顺序扫描,不断循环”的工作方式。在每次扫描过程中,它集中采集输入信号,集中对输出信号进行刷新。输入刷新过程确保当输入端口关闭时,只有在程序进行下一次扫描时,新状态才被读入。一个扫描周期包括输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。
1、输入单元
功能:负责将外部信号传送给PLC。这些信号来源于各种传感器、开关和按钮等设备。
类型:输入单元可以接收数字和模拟信号,这些信号会被转换成适合PLC内部处理的格式。
连接方式:输入设备通过接口电路与总线相连,确保信号正确传递到CPU。
2、中央处理单元
核心部件:CPU是PLC的指挥中心,由控制器、运算器和寄存器组成。
功能:负责处理用户程序、执行逻辑和数学运算,以及控制整个系统的协调工作。
连接:CPU通过地址总线和控制总线与存储器及输入/输出接口电路相连,实现对各部件的统一管理。
3、输出单元
功能:把CPU的处理结果传送给被控设备。
类型:输出单元可以将电信号转换为驱动执行元件(如接触器、电磁阀等)所需的电平信号。
连接方式:输出设备同样通过接口电路与总线相连,确保控制信号准确传递。
4、电源
功能:将工业交流电转换成PLC内部各模块所需的直流电。
重要性:稳定的电源对PLC的可靠运行至关重要,通常采用开关式稳压电源供电。
5、存储器
功能:存放系统程序、用户程序及数据。
分类:包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM),前者用于存储固定不变的系统程序,后者用于存储用户编写的程序和工作数据。
6、外部设备
功能:辅助编程、监控和网络通信。
种类:包括编程器、计算机、打印机等,可以通过专用电缆与PLC连接,实现程序的下载、上传和在线监控。
7、通信接口
功能:实现PLC与上位机、其他PLC或远程I/O模块之间的数据交换。
种类:包括RS-232、RS-485、以太网等,支持多种通信协议,确保不同设备之间能够顺畅通信。