1、PLC的基本概念
可編程控制器(Programmable Controller)是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC
2、PLC的基本結構
PLC實質是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同。
a. 中央處理單元(CPU)
中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。北京捷麥PLC上電前3秒為初始化時間。當PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內的數(shù)據(jù)傳送到相應的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。
b、存儲器
存儲器是具有記憶功能的半導體電路，它的作用是存放系統(tǒng)程序、用戶程序、邏輯變量和其他一些信息。其中系統(tǒng)程序是控制PLC實現(xiàn)各種功能的程序，由PLC生產(chǎn)廠家編寫，并固化到只讀存儲器(ROM)中，用戶不能訪問。
用戶可實際用到的部分為用戶程序和邏輯變量。
c 、輸入輸出單元
輸入單元是PLC與被控設備相連的輸入接口，是信號進入PLC的橋梁，它的作用是接收主令元件、檢測元件傳來的信號。輸入的類型有開關量輸入DI、模擬量輸入AI。
輸出單元也是PLC與被控設備之間的連接部件，它的作用是把PLC的輸出信號傳送給被控設備，即將中央處理器送出的弱電信號轉換成電平信號，驅動被控設備的執(zhí)行元件。輸出的類型有繼電器輸出DO、晶體管輸出DO、模擬量電壓或電流輸出AO。
d、接口
PLC的接口是PLC與其它設備進行交互的通道。傳統(tǒng)PLC只有串口(一般為RS485)或者網(wǎng)口用來連接上位機組態(tài)軟件或者其它終端設備。 北京捷麥PLC除了提供串口外大部分都提供了網(wǎng)口、4G(GPRS)、短信、電臺、WIFI等一種或多種通訊方式，為遠程組態(tài)提供了極大的便利。
e、電源
PLC的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此PLC的制造商對電源的設計和制造也十分重視。在標稱的電源波動范圍內，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到電源上。 北京捷麥PLC可使用DC9~30V寬電壓供電，工業(yè)控制中常用的DC12V和DC24V都可不做任何改變直接接入。
3、PLC的工作原理
掃描技術。當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。 北京捷麥PLC的掃描周期為1ms。
a、輸入采樣階段
在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應的單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。
b、用戶程序執(zhí)行階段
在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。
即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O映象區(qū)內的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。
c、輸出刷新階段
當掃描用戶程序結束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內對應的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC的真正輸出。
4、北京捷麥PLC選型
北京捷麥PLC產(chǎn)品列表（截至2020年6月） | ||||||
型號 | IO清單 | 接口清單 | 備注 | |||
AI/DI | DI | 晶體管輸出 | 繼電器輸出 | |||
3 | - | 2 | - | 0.5W433M電臺、串口 | ||
3 | - | 2 | - | WIFI、串口 | ||
8 | 4 | - | 6 | 網(wǎng)口、TTL串口*3、RS485 | 共四路串口 | |
3 | - | 2 | - | 4G、串口 | ||
8 | 4 | - | 6 | 網(wǎng)口、TTL串口*2、RS485 | 共三路串口 | |
8 | 8 | - | 8 | 雙網(wǎng)口、TTL串口、雙路RS485 | 共三路串口 | |
4 | - | - | 2 | 4G、網(wǎng)口、TTL串口、RS485 | 共兩路串口 | |
8 | 4 | - | 6 | 4G、網(wǎng)口、TTL串口*2、RS485 | 共三路串口 | |
8 | 8 | - | 8 | 4G、雙網(wǎng)口、TTL串口、雙路RS485 | 共三路串口 | |
3 | 3 | - | 3 | 網(wǎng)口、TTL串口*2、RS485 | 共三路串口 | |
3 | 3 | - | 3 | 4G、雙網(wǎng)口、TTL串口、雙路RS485 | 共三路串口 | |
注① ：上表中的TTL串口可轉換為其它電平，訂貨時告知，默認TTL電平。
注② ：“AI/DI”表示AI和DI復用通道，可設置檔位。
注③ ：所有PLC都可以選擇C語言編程或者梯形圖編程(類西門子梯形圖語法)
注④ ：T33E和T63E都可測試1路AC交流電壓和2路AC交流電流。
注⑤ ：T31P、T41P、T33E、T63E有默認出廠程序，不用編程也可以正常使用。
