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可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。[1]它采用一种可编程的存储器,在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
器的用于自动化控制的数字运算控制器,可以将控制指令随时载入内存进行储存与执行。可编程控制器由CPU、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模拟转换等功能单元组成。早期的可编程逻辑控制器只有逻辑控制的功能,所以被命名为可编程逻辑控制器,来随着不断地发展,这些当初功能简单的计算机模块已经有了包括逻辑控制、时序控制、模拟控制、多机通信等各类功能,名称也改为可编程控制器(Programmable Controller),但是由于它的简写PC与个人电脑(Personal Computer)的简写相冲突,加上习惯的原因,人们还是经常使用可编程逻辑控制器这一称呼,并仍使用PLC这一缩写。[2]
现在工业上使用的可编程逻辑控制器已经相当或接近于一台紧凑型电脑的主机,其在扩展性和可靠性方面的优势使其被广泛应用于目前的各类工业控制领域。不管是在计算机直接控制系统还是集中分散式控制系统DCS,或者现场总线控制系统FCS中,总是有各类PLC控制器的大量使用。PLC的生产厂商很多,如西门子、施耐德、三菱、台达等,几乎涉及工业自动化领域的厂商都会有其PLC产品提供。
根据上述过程的描述,可以对PLC工作过程的特点小结如下:[7]
①PLC采用集中采样、集中输出的工作方式,这种方式减少了外界干扰的影响。[5]
②PLC的工作过程是循环扫描的过程,循环扫描时间的长短取决于指令执行速度、用户的长度等因素。[5]
③输出对输入的影响有滞现象。PLC采用集中采样、集中输出的工作方式,当采样阶段结束,输入状态的变化将要等到下一个采样周期才能被接收,因此这个滞时间的长短又主要取决于循环周期的长短。此外,影响滞时间的因素还有输入滤波时间、输出电路的滞时间等。[5]
④输出映像寄存器的内容取决于用户扫描执行的结果。[5]
⑤输出锁存器的内容由上一次输出刷新期间输出映像寄存器中的数据决定。[5]
⑥PLC当前实际的输出状态有输出锁存器的内容决定
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