西門(mén)子PLC繼電器模塊CPU221

西門(mén)子PLC繼電器模塊CPU221

西門(mén)子PLC繼電器模塊CPU221

集散控制系統(DCS)又稱(chēng)為分散控制系統，產(chǎn)生于20世紀70年代。它與PLC同樣都是以微型計算機為基礎，專(zhuān)門(mén)為工業(yè)過(guò)程控制而設計的過(guò)程控制裝置，但DCS發(fā)展的基礎和方向與PLC有所不同。

??在控制功能方面，DCS是在生產(chǎn)過(guò)程儀表控制的基礎上發(fā)展起來(lái)的計算機控制裝置，控制功能側重于模擬量處理、回路調節、狀態(tài)顯示等方面;而PLC是在繼電器-接觸器控制系統的基礎上發(fā)展起來(lái)的計算機控制裝置，控制功能側重于開(kāi)關(guān)量處理、順序控制、邏輯運算方面。

??在發(fā)展趨勢上，為了擴大產(chǎn)品的應用領(lǐng)域，作為PLC的重要發(fā)展方向是向功能化、網(wǎng)絡(luò )化發(fā)展。通過(guò)具有各種特殊功能的模塊(如溫度測量與調節模塊、模擬量輸入/輸出模塊、PID調節模塊等)與網(wǎng)絡(luò )連接手段，當代PLC已經(jīng)可以很容易地通過(guò)各種現場(chǎng)總線(xiàn)(如CC-link、PROFIBUS等)、工業(yè)以太網(wǎng)構成完整的分布式PLC控制系統，應用范圍不斷向傳統的DCS控制領(lǐng)域拓展。

??PLC與DCS的比較見(jiàn)表1-4。

目前PLC生產(chǎn)廠(chǎng)家很多，產(chǎn)品結構也各不相同，圖1-7為通用PLC的結構框圖，其基本組成部分如圖1-8(整體式)～圖1-10(組合式)所示。可以看出，PLC采用了典型的計算機結構，主要包括CPU、RAM、ROM和1/O接口電路等。其內部采用總線(xiàn)結構進(jìn)行數據和指令的傳輸。如果把PLC看作一個(gè)系統，該系統由“輸入變量→PLC→輸出變量”組成。外部的各種開(kāi)關(guān)信號、模擬信號以及傳感器檢測的各種信號均可作為PLC的輸入變量;它們經(jīng)PLC 外部輸入端子輸入到內部寄存器中，經(jīng)PLC內部邏輯運算或其他各種運算處理后送到輸出端子，它們是PLC的輸出變量;由這些輸出變量對外圍設備進(jìn)行各種控制。也可以把PLC看作是一個(gè)中間處理器或變換器，它將工業(yè)現場(chǎng)的各種輸入變量轉換為能控制工業(yè)現場(chǎng)設備的各種輸出變量。

??下面結合圖1-8～圖1-10，具體介紹各部分的作用。

??圖1-7 通用PLC的結構框圖

??CPU是PLC的核心部件，整個(gè)PLC的工作過(guò)程都是在CPU的統一指揮和協(xié)調下進(jìn)行的。它的主要任務(wù)是按一定的規律或要求讀入被控對象的各種工作狀態(tài)，根據用戶(hù)所編制的應用程序的要求去處理有關(guān)數據，再向被控對象送出相應的控制(驅動(dòng))信號。它與被控對象之間的聯(lián)系是通過(guò)各種I/O接口實(shí)現的。

??①中央處理模板PLC中的中央處理模板通常是指PLC中的主控板，它與一般計算機系統中的CPU概念不同，后者常用CPU表示一個(gè)中央處理器，即它是一塊芯片。事實(shí)上，在一個(gè)中型或大型PLC的中央處理模板上，不僅有CPU集成芯片(可能還不止一塊)，還有一定數量的ROM或EPROM(儲存系統的操作系統)和RAM(儲存少量的數據或用戶(hù)程序)。

??②字處理器和位處理器 在中型或大型規模的PLC中常裝有兩個(gè)中央處理器∶字處理器和位處理器。其中字處理器是主處理器，它完成字節(Byte，B)指令的處理，并實(shí)現各種控制作用(包括對位處理器的控制)。而位處理器是輔助處理器，它主要處理位(bit)信息，其主要特點(diǎn)是它在處理位信息時(shí)，速度可以很高。在小型PLC中，往只用一個(gè)處理器完成這兩方面的工作。

??③CPU的主要功能

??a.接收用戶(hù)從編程器輸入的用戶(hù)程序，并將它們存入用戶(hù)存儲區。

??b. 用掃描方式接收源自被控對象的狀態(tài)信號，并存入相應的數據區(輸入映射區)。

??C. 用戶(hù)程序的語(yǔ)法錯誤檢查，并給出錯誤信息。

??D. 系統狀態(tài)及電源系統的監測。

??e.執行用戶(hù)程序，完成各種數據的處理、傳輸和存儲等功能。

??E.根據數據處理的結果，刷新輸出狀態(tài)表，以實(shí)現對各種外部設備的實(shí)時(shí)控制和其他輔助工作(如顯示和打印等)。

??目前PLC中所用的CPU多為單片機，在高檔機中現已采用16位甚至32位的CPU。