第26章 物流自動化相關電氣控製技術(6)(1 / 3)

3.輸入單元

可編程序控製器的輸入信號類型可以是開關量、模擬量和數字量。輸入單元從廣義上包含兩部分:一是與被控設備相連接的接口電路,二是輸入映像寄存器。

輸入單元接收來自用戶設備的各種控製信號,如限位開關、操作按鈕、選擇開關、行程開關以及其他一些傳感器的信號。通過接口電路將這些信號轉換成中央處理器能夠識別和處理的信號,並存到輸入映像寄存器。運行時CPU從輸入映像寄存器讀取輸入信息並進行處理,將處理結果存放到輸出映像寄存器。

為防止各種幹擾信號和高電壓信號進入PLC影響其可靠性或造成設備損壞,現場輸入接口電路一般由光電耦合電路進行隔離。光電耦合電路的關鍵器件是光耦合器,一般由發光二極管和光電三極管組成。

通常PLC的輸入類型可以是直流(DC24伏)、交流和交直流。輸入電路的電源可由外部供給,有的也可由PLC內部提供。

對於直流輸入,根據現場輸入接口電路形式的不同,分為源型輸入和漏型輸入兩種形式。極大部分的歐美品牌的PLC采用漏型輸入,而極大部分的亞洲品牌的PLC采用源型輸入。

PLC是通過輸入/輸出端子與控製對象取得聯係的。PLC的輸入/輸出端子的組織形式通常有三種,即彙點式、分組式和分隔式。極大部分的PLC的輸入端子采用彙點式,也有的PLC為了增加使用的靈活性采用分組式。

4.輸出單元

可編程控製器的輸出信號類型可以是開關量、模擬量和數字量。輸出單元從廣義上包含兩部分:一是與被控設備相連接的接口電路,二是輸出的映像寄存器。

PLC運行時CPU從輸入映像寄存器讀取輸入信息並進行處理,將處理結果放到輸出映像寄存器。輸出映像寄存器由輸出點相對應的觸發器組成,輸出接口電路將其由弱電控製信號轉換成現場需要的強電信號輸出,以驅動電磁閥、接觸器、指示燈等被控設備的執行元件。

輸出接口電路通常有三種類型:繼電器輸出型、晶體管輸出型和晶閘管輸出型。每種輸出電路都采用電氣隔離技術,電源由外部提供,輸出電流一般為1.5~2安,輸出電流的額定值與負載的性質有關。

為使PLC避免受瞬間大電流的作用而損壞,輸出端外部接線必須采用保護措施。可選措施有兩種:一是輸出公共端接熔斷器;二是采用保護電路,對交流感件負載,一般用阻容吸收回路,對直流感性負載用續流二極管。

絕大部分的PLC的輸出端子采用分組式或分隔式。對於晶體管輸出型又有源型輸出和漏型輸出兩種形式。

5.通信接口

現代PLC一個顯著的特點就是具有通信功能。目前主流的PLC一般都具有RS485(或RS232)通信接口,以便連接編程設備、監視器、打印機等外圍設備,或連接諸如變頻器、溫控儀等簡單控製設備進行簡單的主從式通信,實現“人-機”或“機-機”之間的對話。一些先進的PLC上還具有工業網絡通信接口,可以與其他的PLC或計算機相連,組成分布式工業控製係統,實現更大規模的控製。另外還可以與數據庫軟件相結合,實現控製與管理相結合的綜合控製。

6.編程設備

編程器的作用是供用戶進行程序的編製、編輯、調試和監視。編程器有簡易型和智能型兩類。簡易型的編程器隻能聯機編程,且往往需要將梯形圖轉化為機器語言助記符(指令表)後才能輸入。它一般由簡易鍵盤和發光二極管或其他顯示器件組成。智能型的編程器又稱圖形編程器,它可以聯機編程,也可以脫機編程,具有LCD或CRT圖形顯示功能,可以直接輸入梯形圖和通過屏幕對話。

還可以利用微機作為編程器,PLC生產廠家配有相應的軟件包,使用微機編程是PLC發展的趨勢。現在已經有一些PLC不再提供編程器,而隻提供微機編程軟件,並且配有相應的通信連接電源。

3.5.5 可編程控製器(PLC)的發展趨勢

可編程控製器總的發展趨勢是向高集成度、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能方向發展。具體表現在以下幾個方麵。

1.向小型化、專用化、低成本方向發展

20世紀80年代初,小型PLC在價格上還高於小係統用的繼電器控製裝置。隨著微電子技術的發展,新型器件大幅度地提高功能和降低價格,使PLC結構更為緊湊,功能不斷增加,將原來大、中型PLC才有的功能移植到小型PLC上,如模擬量處理、數據通信和複雜的功能指令等,價格又不斷下降,已真正成為繼電器控製係統的替代產品。