西門子S7-200EM DT16

時間：2019-02-17作者：湖南暢富科技有限公司瀏覽：157

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輸入刷新--再運行用戶程序--再輸出刷新--再輸入刷新--再運行用戶程序--再輸出刷新……**停止地循環(huán)反復(fù)地進行著。 
圖1.1所示的流程圖反映的就是上述過程。它也反映了信息的時間關(guān)系。
有了上述過程，用PLC實現(xiàn)控制顯然是可能的。因為：有了輸入刷新，可把輸入電路監(jiān)控得到的輸入信息存入PLC的輸入映射區(qū)；經(jīng)運行用戶程序，輸出映射區(qū)將得到變換后的信息；再經(jīng)輸出刷新，輸出鎖存器將反映輸出映射區(qū)的狀態(tài)，并通過輸出電路產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。又由于這個過程是**停止地循環(huán)反復(fù)地進行著，所以，輸出總是反映輸入的變化的。只是響應(yīng)的時間上，略有滯后。當然，這個滯后不宜太大，否則，所實現(xiàn)的控制不那么及時，也就失去控制的意義。   ① 控制邏輯：繼電器控制邏輯采用硬接線邏輯，利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)及延時繼電器的滯后動作等組合成控制邏輯，其連線多而復(fù)雜，體積大，功耗大，一旦系統(tǒng)構(gòu)成后，想再改變或增加功能都很困難。另外繼電器觸點數(shù)目有限，每只一般只有4～8對觸點，因此靈活性和擴展性都很差。而PLC采用存儲邏輯，其控制邏輯以程序方式存儲在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序，故稱為“軟接線”，其連線少，體積小，加之PLC中每只軟繼電器的觸點數(shù)理論上無限制，因此靈活性和擴展性都很好。PLC由中大規(guī)模集成電路組成，功耗小。
     ② 工作方式：當電流接通時，繼電控制線路中各繼電器都處于受約狀態(tài)，即該吸合的都應(yīng)吸合，不該吸合的都因受某種條件限制不能吸合。而PLC的控制邏輯中，各繼電器都處于周期性循環(huán)掃描接通之中，從宏觀上看，每個繼電器受制約接通的時間是短暫的。
     ③ 控制速度：繼電控制邏輯依靠觸點的機械動作實現(xiàn)控制，工作頻率低。觸點的開閉動作一般在幾十毫秒數(shù)量級。另外機械觸點還會出現(xiàn)抖動問題。而PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制的，速度較快，一般一條用戶指令的執(zhí)行時間在微秒數(shù)量級。PLC內(nèi)部還有嚴格的同步，不會出現(xiàn)抖動問題。
     ④ **控制：繼電控制邏輯利用時間繼電器的滯后動作進行**控制。時間繼電器一般分為空氣阻尼式、電磁式、半導(dǎo)體式等，其定時精度不高，定時時間易受環(huán)境濕度和溫度變化的影響，調(diào)整時間困難。有些特殊的時間繼電器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便維護。
        PLC使用半導(dǎo)體集成電路作定時器，時基脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度相當高，定時范圍一般從0.1 s到若干分鐘甚至較長，用戶可根據(jù)需要在程序中設(shè)定定時值，然后由軟件和硬件計數(shù)器來控制定時時間，定時精度小于10 ms且定時時間不受環(huán)境的影響。
     ⑤ 計數(shù)控制：PLC能實現(xiàn)計數(shù)功能，而繼電控制邏輯一般不具備計數(shù)控制功能。
        ⑥ 設(shè)計與施工：使用繼電控制邏輯完成一項控制工程，其設(shè)計、施工、調(diào)試必須依次進行，周期長，而且修改困難。工程越大，這一點就越**。而用PLC完成一項控制工程，在系統(tǒng)設(shè)計完成以后，現(xiàn)場施工和控制邏輯的設(shè)計(包括梯形圖和程序設(shè)計)可以同時進行，周期短，且調(diào)試和修改都很方便。

為此，PLC的工作速度要快。速度快、執(zhí)行指令時間短，是PLC實現(xiàn)控制的基礎(chǔ)。事實上，它的速度是很快的，執(zhí)行一條指令，多的幾微秒、幾十微秒，少的才零點幾，或零點零幾微秒。而且這個速度還在不斷提高中。
圖1.1所示的過程是簡化的過程，實際的PLC工作過程還要復(fù)雜些。除了I/O刷新及運行用戶程序，還要做些公共處理工作。
公共處理工作有：循環(huán)時間監(jiān)控、外設(shè)服務(wù)及通訊處理等。
監(jiān)控循環(huán)時間的目的是避免"死循環(huán)"，避免程序不能反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行。辦法是用"看門狗"（Watchingdog）。只要循環(huán)**時，它可報警，或作相應(yīng)處理. 
外設(shè)服務(wù)是讓PLC可接受編程器對它的操作，或通過接口向輸出設(shè)備如打印機輸出數(shù)據(jù). 
通訊處理是實現(xiàn)PLC與PLC，或PLC與計算機，或PLC與其它工業(yè)控制裝置或智能部件間信息交換的。這也是增強PLC控制能力的需要。 
也就是說，實際的PLC工作過程總是：公共處理--I/O刷新--運行用戶程序--再公共處理--……反復(fù)不停地重復(fù)著。
1.3可編程控制器實現(xiàn)控制的方式 
用這種不斷地重復(fù)運行程序?qū)崿F(xiàn)控制稱掃描方式。是用計算機進行實時控制的一種方式。此外，計算機用于控制還有中斷方式。在中斷方式下，需處理的控制先申請中斷，被響應(yīng)后正運行的程序停止運行，轉(zhuǎn)而去處理中斷工作（運行有關(guān)中斷服務(wù)程序）。待處理完中斷，又返回運行原來程序。哪個控制需要處理，哪個就去申請中斷。哪個不需處理，將不被理睬。顯然，中斷方式與掃描方式是不同的。 
在中斷方式下，計算機能得到充分利用，緊急的任務(wù)也能得到及時處理。但是，如果同時來了幾個都要處理的任務(wù)該怎么辦呢？**級高的還好辦，低的呢？可能會出現(xiàn)照顧不到之處。所以，中斷方式不大適合于工作現(xiàn)場的日常使用。 
但是，PLC在用掃描方式為主的情況下，也不排斥中斷方式。即，大量控制都用掃描方式，個別急需的處理，允許中斷這個掃描運行的程序，轉(zhuǎn)而去處理它。這樣，可做到所有的控制都能照顧到，個別應(yīng)急的也能進行處理。 
PLC的實際工作過程比這里講的還要復(fù)雜一些，分析其基本原理，也還有一些理論問題。有關(guān)人員如果能把上面介紹的入出變換、物理實現(xiàn)--信息處理、I/O電路--空間、時間關(guān)系--掃描方式并輔以中斷方式，作為一種思路加以研究，弄清了它，也就好理解PLC是怎樣去實現(xiàn)控制的，也就好把握住PLC基本原理的要點了。


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