供應西門子6ES73911AA000AA0精致模塊
用的,還可以是做過程控制用的,上述在Windows操作系統的環境下執行PC機任務的模塊,也是供用戶選擇的一種選項。從某種意義上講,這也是一種混合式的控制系統。
PLC的傳統軟件模型包括一個資源,運行一個任務,控制一個程序,且運行于一個封閉系統中。而在IEC 61131-3可編程控制器編程語言標準的軟件模型中,在其上層把解決一個具體控制問題的完整的軟件概括為一個“配置”。它專指一個特定類型的控制系統,包括硬件裝置、處理資源、I/O通道的存貯地址和系統能力,等同于一個PLC系統的應用程序。在一個由多臺PLC或由多個CPU構成的PLC控制系統中,每一臺PLC或每一個CPU的應用程序就是一個獨立的“配置”。在一個“配置”中可以定義一個或多個“資源”。可把“資源”看作能執行IEC程序的處理手段,它反映PLC的物理結構,在程序和PLC的物理I/O通道之間提供了一個接口。只有在裝入“資源”后才能執行IEC程序。一般而言,通常資源放在PLC內,當然它也可以放在其它支持IEC程序執行的系統內。在一個“資源”內可以定義一個或多個任務。任務被配置后可以控制一組程序或功能塊。這些程序和功能塊可以是周期地執行,也可以由一個事件驅動予以執行。
由此可見,該軟件模型足以映像各類實際系統:對于只有一個處理器的小型系統,其模型只有一個配置、一個資源和一個程序,與現在大多數PLC的情況*相符。對于有多個CPU模塊插裝在同一機架上的中、大型系統,每個CPU模塊被視作一個配置,可由一個或多個資源來描述,而一個資源則包括一個或多個程序。對于分散型系統,包含多個配置,而一個配置又包含多個處理器,每個處理器用一個資源描述,每個資源則包括一個或多個程序。
值得指出的是,近些年來在日本開始流行的多CPU的PLC結構,恰恰是在IEC 61131-3標準頒布后多年之后才問世的。這個PLC結構的革命性變化,顯然是建立在這個軟件模型的 理論基礎上,要不然PLC還是由一個CPU按掃描方式執行一個程序的那種傳統結構。
至于程序互換的問題,至少到目前為止尚是一個努力的方向。只有在每個PLC的供應廠商所提供的PLC產品都真正遵循IEC 61131-3的標準,而且其編程系統的具體實現又切實符合IEC 61131-8《編程語言的應用和實現導則》,并通過PLCopen這個組織對各種編程語言(LD、SFC、FBD、ST和IL)的*性測試,還要解決不同PLC的存儲地址資源的對應互換,才有可能
CPU模塊主要由微處理器(CPU芯片)和存儲器組成。在PLC控制系統中廠CPU模塊相當于人的大腦,它不斷地采集輸入信號,執行用戶程序,刷新系統的輸出;存儲器用來儲存程序和數據。
2.I/O模塊
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輸入模塊用來接收和采集輸入信號,開關量輸入模塊用來接收從按鈕;選擇開關、數字撥碼開關、限位開關、接近開關、光電開關、壓力繼電器等過來的開關量輸入信號;模擬量輸入模塊用來接收電位器、測速發電機和各種變送器提供的連續變化的模擬量電流、電壓信號。
開關量輸出模塊用來控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、指示燈、數字顯示裝置和裝置等輸出設備,模擬量輸出模塊月手來控制調節閥、變頻器等執行裝置。
卻與微機有很大不同。
微機一般采用等待命令的工作方式工作。
PLC是按集中輸入、集中輸出,周期性循環掃描的方式進行工作的。每一次循環掃描所用的時間稱為一個掃描周期。
對每個程序,CPU從*條指令開始執行,按順序逐條地執行指令做周期性的程序循環掃描,如果無跳轉指令,則從*條指令開始逐條順序執行用戶程序,直至結束又返回*條指令,如此周而復始不斷循環。
PLC在每次掃描工作過程中除了執行用戶程序外,還要完成內部處理、輸入采樣、通信服務、程序執行、自診斷、輸出刷新等工作。PLC工作的全過程包括三個部分,即上電處理、掃描過程和出錯處理。PLC工作的全過程可用圖4所示的運行框圖來表示。
PLC通電后,CPU在系統程序的控制下*行內部處理,包括硬件初始化、I/O模塊配置檢查、停電保持范圍設定及其他初始化處理等工作。
PLC有很強的自診斷功能,PLC每掃描一次執行一次自診斷檢查,確定PLC自身的動作是否正常,如電源檢測、內部硬件是否正常、程序語法是否有錯等。如檢查出異常時,CPU面板的LED及異常繼電器會接通,在特殊寄存器中會存入出錯代碼;CPU能根據錯誤類型和程度發出信號,甚至進行相應的出錯處理,使PLC停止掃描或強制變成STOP狀態。
PLC運行正常時,掃描周期的長短與用戶應用程序的長短、CPU的運算速度、I/O點的情況等有關。通常用PLC執行1KB指令所需時間來說明其掃描速度(一般1-10ms/KB)。值得注意的是,不同指令