可编程控制器原理是什么?可编程控制器应用领域有哪些?

时间：2020-04-24 16:11:52

关键字：应用领域指数可编程控制器原理

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[导读]随着可编程控制器的使用越来越广泛，大家对可编程控制器的了解也越来越多。本文对于可编程控制器的介绍将基于两点：1.可编程控制器原理介绍，2.可编程控制器应用领域阐述。如果你对本文即将探讨的内容存在一定兴趣，不妨继续往下阅读哦。

随着可编程控制器的使用越来越广泛，大家对可编程控制器的了解也越来越多。本文对于可编程控制器的介绍将基于两点：1.可编程控制器原理介绍，2.可编程控制器应用领域阐述。如果你对本文即将探讨的内容存在一定兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、可编程控制器原理

1、扫描工作原理

当PLC 运行时，是通过执行反映控制要求的用户程序来完成控制任务的，需要执行众多的操作，但CPU 不可能同时去执行多个操作，它只能按分时操作(串行工作) 方式，每一次执行一个操作，按顺序逐个执行。由于CPU 的运算处理速度很快，所以从宏观上来看，PLC外部出现的结果似乎是同时(并行) 完成的。这种串行工作过程称为PLC 的扫描工作方式。

用扫描工作方式执行用户程序时，扫描是从第一条程序开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储顺序的先后，逐条执行用户程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描执行，周而复始重复运行。

PLC 的扫描工作方式与电器控制的工作原理明显不同。电器控制装置采用硬逻辑的并行工作方式，如果某个继电器的线圈通电或断电，那么该继电器的所有常开和常闭触点不论处在控制线路的哪个位置上，都会立即同时动作; 而PLC 采用扫描工作方式(串行工作方式)，如果某个软继电器的线圈被接通或断开，其所有的触点不会立即动作，必须等扫描到该时才会动作。但由于PLC 的扫描速度快，通常PLC 与电器控制装置在I/0 的处理结果上并没有什么差别。

2、PLC 扫描工作过程

PLC 的扫描工作过程除了执行用户程序外，在每次扫描工作过程中还要完成内部处理、通信服务工作。如图2-11所示，整个扫描工作过程包括内部处理、通信服务、输入采样、程序执行、输出刷新五个阶段。整个过程扫描执行一遍所需的时间称为扫描周期。扫描周期与CPU 运行速度、PLC 硬件配置及用户程序长短有关，典型值为1~100ms.

在内部处理阶段，进行PLC 自检，检查内部硬件是否正常，对监视定时器(WDT) 复位以及完成其它一些内部处理工作。

在通信服务阶段，PLC 与其它智能装置实现通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容等。

当PLC 处于停止(STOP)状态时，只完成内部处理和通信服务工作。当PLC 处于运行(RUN)状态时，除完成内部处理和通信服务工作外，还要完成输入采样、程序执行、输出刷新工作。

PLC 的扫描工作方式简单直观，便于程序的设计，并为可靠运行提供了保障。当PLC扫描到的指令被执行后，其结果马上就被后面将要扫描到的指令所利用，而且还可通过CPU内部设置的监视定时器来监视每次扫描是否超过规定时间，避免由于CPU 内部故障使程序执行进入死循环。

二、可编程控制器的应用领域

目前，在国内外PLC 已广泛应用冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保及文化娱乐等各行各业，随着PLC性能价格比的不断提高，其应用领域不断扩大。从应用类型看，PLC 的应用大致可归纳为以下几个方面：

1、开关量逻辑控制

利用PLC 最基本的逻辑运算、定时、计数等功能实现逻辑控制，可以取代传统的继电器控制，用于单机控制、多机群控制、生产自动线控制等，例如：机床、注塑机、印刷机械、装配生产线、电镀流水线及电梯的控制等。这是PLC最基本的应用，也是PLC最广泛的应用领域。

2、运动控制

大多数PLC 都有拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。这一功能广泛用于各种机械设备，如对各种机床、装配机械、机器人等进行运动控制。

3、过程控制

大、中型PLC 都具有多路模拟量I O模块和PID控制功能，有的小型PLC 也具有模拟量输入输出。所以PLC 可实现模拟量控制，而且具有PID控制功能的PLC 可构成闭环控制，用于过程控制。这一功能已广泛用于锅炉、反应堆、水处理、酿酒以及闭环位置控制和速度控制等方面。