可編程序控制器的工作原理

蔚藍(lán)儀器

　　可編程序控制器（PLC，Programmable Logic Controller）的工作原理是基于其中央處理單元（CPU）對(duì)輸入信號(hào)的處理、內(nèi)部程序的執(zhí)行、并根據(jù)輸出控制外部設(shè)備的過程。PLC的工作過程可以分為以下幾個(gè)主要步驟：
　　1. 輸入掃描
　　PLC首先會(huì)掃描所有的輸入設(shè)備（如傳感器、開關(guān)等），并讀取它們的狀態(tài)。輸入信號(hào)可能是開關(guān)量（數(shù)字信號(hào)，如按鈕、開關(guān)）或者模擬量（連續(xù)信號(hào)，如溫度、壓力）。
　　輸入信號(hào)通過輸入模塊傳輸?shù)絇LC的CPU，CPU將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換為可處理的數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)在PLC的輸入寄存器中。
　　2. 程序執(zhí)行（控制過程）
　　PLC的中央處理單元（CPU）根據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)部內(nèi)存中的程序來處理輸入信號(hào)。程序通常是用梯形圖（LD）、功能塊圖（FBD）等編程語言編寫的。
　　在程序執(zhí)行過程中，PLC會(huì)依據(jù)輸入信號(hào)和程序中的邏輯判斷，進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、比較運(yùn)算等操作，生成相應(yīng)的控制信號(hào)。
　　3. 輸出處理
　　根據(jù)程序的執(zhí)行結(jié)果，PLC會(huì)決定如何控制外部設(shè)備。程序會(huì)通過輸出模塊發(fā)送控制信號(hào)（如啟動(dòng)/停止電機(jī)、控制閥門等）到外部設(shè)備（如電機(jī)、繼電器、燈光等）。
　　輸出信號(hào)可以是開關(guān)量輸出（如控制繼電器、開關(guān)）或模擬量輸出（如調(diào)節(jié)電壓、電流控制電機(jī)速度等）。
　　4. PLC內(nèi)部狀態(tài)更新
　　在每次掃描周期中，PLC還會(huì)根據(jù)輸入信號(hào)的變化，更新其內(nèi)部狀態(tài)寄存器。這些狀態(tài)信息包括變量的當(dāng)前值、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等內(nèi)容。
　　通過這些內(nèi)部狀態(tài)，PLC能夠進(jìn)行各種邏輯判斷、決策和運(yùn)算，以實(shí)時(shí)響應(yīng)控制要求。
　　5. 循環(huán)過程
　　PLC的工作過程是一個(gè)不斷重復(fù)的循環(huán)，即“輸入掃描-程序執(zhí)行-輸出更新”。
　　該過程以固定的時(shí)間間隔（掃描周期）進(jìn)行，每次掃描完輸入信號(hào)，執(zhí)行程序，更新輸出，然后返回到輸入掃描步驟，進(jìn)行下一次循環(huán)。PLC的掃描周期通常非常短，能夠?qū)崟r(shí)響應(yīng)控制系統(tǒng)中的變化。
　　工作原理的總結(jié)：
　　輸入掃描：讀取外部輸入設(shè)備的狀態(tài)。
　　程序執(zhí)行：依據(jù)程序的邏輯對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理。
　　輸出處理：根據(jù)處理結(jié)果控制外部設(shè)備。
　　狀態(tài)更新：更新PLC的內(nèi)部狀態(tài)信息。
　　循環(huán)執(zhí)行：不斷地進(jìn)行掃描和執(zhí)行程序，實(shí)時(shí)響應(yīng)控制系統(tǒng)的變化。
　　通過這種工作方式，PLC能夠高效、準(zhǔn)確地控制各種工業(yè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制任務(wù)。