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<PLC原理及应用>_二、PLC的组成及工作原理(3)

2011/12/15    作者:未知    来源:网络文摘    阅读:3851

2.模拟量I/O模块

模拟量I/O模块常用的有:A/D、D/A、热电偶 / 热电阻输入等几种模块。A/D模块是将传感器测量的电流或电压信号转换成数字量给PLC的CPU处理;D/A模块是将CPU处理得到的数字量转变为电流或电压信号;热电偶 / 热电阻输入模块,可以直接连接热电偶 / 热电阻等测温传感器,外部不需放大电路和线性化电路,能自动进行冷端补偿和调零,并且具有开路检查、输入越限报警功能,内部有A/D电路。

模拟量I/O模块的量程一般是IEC标准信号(0-5V、1-5 V 、0-10V、10mA、4-20mA等)。也有双极性信号(如±50mv、±5v、±10v、±10mv、±20mA等)。A/D、D/A的转换位数通常为8、10、12、16位,并且在数字量I/O处用光电管将PLC的内部核心电路与外围接口电路隔离。

3.数字量I/O模块

常用的有TTL电平I/O模块、拨码开关输入模块、LED/LCD/CRT显示控制模块、打印机控制模块等。

TTL电平I/O模块是将外围设备输入的TTL电平数据进行处理,或将处理的结果以TTL电平形式输出给外围设备进行控制、执行。

拨码开关输入模块是TTL电平输入,专用于BCD拨码开关的输入模块,用来输入若干组拨码开关的BCD码,有若干个输入地址选择信号输出,某位(十进制)选择信号有效时,读入相应位的BCD码信息。

LED / LCD / CRT显示控制模块是TTL电平输出,专用于LED / LCD / CRT等显示设备的输入模块,有相应的控制信号输入 / 输出,能直接驱动LED数码管、液晶显示器、CRT显示器等。

打印机控制模块是专用于通用打印机的接口模块,是TTL电平的并行接口,除并行输出的数据信息外还有相应的I/O控制信号(有的PLC采用串行接口或编程器上的接口与打印机连接)。

4.高速计数模块

高速计数模块是工控中最常用的智能模块之一,过程控制中有些脉冲变量(如旋转编码器、数字码盘、电子开关等输出的信号)的变化速度很高(可达几十KHZ、几MHZ),已小于PLC的扫描周期,对这类脉冲信号若用程序中的计数器计数,因受扫描周期的限制,会丢失部分脉冲信号。因此使用智能的高速计数模块,可使计数过程脱离PLC而独立工作,这一过程与PLC的扫描过程无关,可准确计数。PLC可通过程序对它设定计数预置值,并可控制计数过程的启、停。计数器的当前值等于、大于预置值时,均有开关量输出给PLC,PLC得到此信号后便可进行相应的控制。

5.精确定时模块

精确定时模块是智能模块,能脱离PLC进行精确的定时,定时时间到后会给出信号让PLC检测。例如:OMRON的模拟定时单元C200H-TM001提供4个精确定时器,可通过DIP开关设定成0.1~1S、1~10S  10~60S  1~10mm,定时值可通过内 / 外可调电阻进行设定。

6.快速响应模块

PLC的输入 / 输出量之间存在着因扫描工作方式而引起的延迟,最大延迟时间可达2个扫描周期,这使PLC对很窄的输入脉冲难以监控。快速响应模块则可检测到窄脉冲,它的输出与PLC的扫描工作无关,而由输入信号直接控制,同时它的输出还受用户程序的控制。

7.中断控制模块

它适用于要求快速响应的控制系统,接收到中断信号后,暂停正在运行的PLC用户程序,运行相应的中断子程序,执行完后再返回来继续运行用户程序。

8.PID调节模块

过程控制常采用PID控制方式,PID调节模块是一种智能模块,它可脱离PLC独立执行PID调节功能,实际上可看成1台或多台PID调节器,P、I、D参数可调。

通常的输入信号种类是:①直流电压(0-10v / 1-5v)、②直流电流(0-10mA / 4-20mA)、③热电偶 / 热电阻、④脉冲 / 频率以及有控制作用的开关量I/O。

9.位置控制模块

位置控制模块是用来控制物体的位置、速度、加速度的智能模块,可以控制直线运动(单轴)、平面运动(双轴)、甚至更复杂的运动(多轴)。

位置控制一般采用闭环控制,常用的驱动装置是伺服电机或步进电机、模块从参数传感器得到当前物体所处的位置,速度/加速度,并与设定值进行比较,比较的结果再用来控制驱动装置,使物体快进、慢进、快退,慢退、加速、减速、停止等,实现定位控制。

10.轴向定位模块

轴向定位模块是一种能准确地检测出高速旋转转轴的角度位置,并根据不同的角度位置控制开关ON/OFF(可以多个开关)。

例如:美国三菱公司的F2-32RM型凸轮控制器,它可准确检测出720度/转角位置信号,同时控制32个开关ON/OFF。允许最高转速是:1°方式时为830rpm,0.5°方式时为415 rpm。

它实质上很象一种机械凸轮:共有32个凸轮盘,每轮可多至360齿。                 

11.通信模块

通信模块大多是带CPU的智能模块,用来实现PLC与上位机、下位机或同级的其它智能控制设备通信,常用通信接口标准有RS-232C 、RS422、RS-485、ProfiBus、以太网等几种。

编程工具

编程工具是一种人机对话设备,用户用它来输入、检查、修改、调试PLC的用户程序,它还可用来监视PLC的运行情况。

PLC投入正常运行后,通常不要编程工具一起投入运行,因此,编程器都是独立设计的,而且是专用的,PLC生产厂家提供的专用编程器只能用在自己厂生产的某些型号的PLC。专用编程器分为简易编程器和图形编程器。

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