PLC的工作原理與結構特點

可編程序控制器簡稱PLC，是一種數字運算的電子系統，專為工業環境下應用而設計。它采用可編制程序的存儲器，在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、定時、計數、算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程?？删幊绦蚩刂破飨到y也稱為“軟接線”程序控制系統，由硬件、軟件組成。PLC克服了繼電器控制系統接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差等缺點。它集三電(電控、電儀、電傳)于一體，性價比高，可靠性高。

一、PLC的組成

1、PLC的硬件組成與微型計算機相似，其主機由中央處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸出接口、電源、通信接口等幾大部分組成。PLC的核心元件是中央處理器，小型PLC大多采用8位通用微處理器和單片微處理器。

2、PLC的輸入模塊一般使用光電耦合器來隔離內部電路和外部電路，以減少外部干擾。

3、一般而言，PLC的AC輸入電源電壓范圍為220~380V。

4、PLC的輸出方式有繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出三種。輸出方式為繼電器輸出時，適用于交流和直流負載。

二、PLC的結構特點

1、PLC一般能為外部傳感器提供24V直流電源。

2、PLC輸出點中，繼電器一個點的最大輸出電流是2A。

3、PLC的系統程序包括管理程序、供系統調用的標準程序模塊和用戶指令解釋程序。

4、三菱PLC機的輸入繼電器、輸出繼電器編程元件號均采用八進制數，定時器、計數器、特殊輔助繼電器、通用輔助繼電器編程元件號均采用十進制數。

5、PLC中的軟元件均由電子電路和存儲器構成?，F在許多PLC直接采用EEPROM或閃速(Flash)ROM 作為用戶存儲器。

三、PLC的工作原理

1、PLC是一種工業控制計算機，但由于它在硬件上有一些接口器件，在軟件上有專用的監控軟件，所以其外形又不像計算機，操作使用方法、編程語言甚至工作原理都與計算機有所不同。另一方面，PLC作為繼電控制盤的替代物，它的核心是單片機，與繼電器控制邏輯的工作原理又有很大區別。PLC通過循環掃描輸入端口的狀態，執行用戶程序，實現控制任務。PLC的系統程序永久保存在PLC中，用戶不能改變。影響PLC掃描周期長短的因素是用戶程序長短、CPU執行指令的速度。當PLC的I/O點數不夠時，可通過 PLC的I/O擴展接口對系統進行擴展。

2、由于PLC電源的好壞直接影響PLC的功能和可靠性，因此，PLC對電源的基本要求如下：

1）能有效控制、消除電網電源帶來的各種噪聲；

2）不會因電源發生故障而導致其他部分產生故障；

3）能在較寬的電壓波動范圍內保持輸出電壓穩定；

4）電源本身的功耗應盡可能低,以降整機的溫升；

5）內部電源及PLC向外提供的電源與外部電源間應完全隔離；

6）有較強的自動護功能。

3、大部分 PLC 采用開關式穩壓電源供電。對數據存儲器，常采用鋰電池作斷電保護后備電源，鋰電池的工作壽命約為5年。