ในสาระสำคัญ PLC Automatic Controller เป็นคอมพิวเตอร์ที่เชี่ยวชาญด้านการควบคุมอุตสาหกรรม โครงสร้างฮาร์ดแวร์และไมโครคอมพิวเตอร์นั้นเหมือนกัน:
1. แหล่งจ่ายไฟ
แหล่งจ่ายไฟของ PLC มีบทบาทสำคัญในระบบทั้งหมด หากไม่มีระบบแหล่งจ่ายไฟที่ดีและเชื่อถือได้ก็ไม่สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง ดังนั้นผู้ผลิต PLC จึงให้ความสำคัญกับการออกแบบและการผลิตแหล่งจ่ายไฟ ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า AC มักจะอยู่ภายใน +10% (+15%) ตัวควบคุมที่ตั้งโปรแกรมได้สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับกริดพลังงาน AC โดยไม่ต้องใช้มาตรการอื่น ๆ
2. หน่วยประมวลผลกลาง
หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) เป็นศูนย์ควบคุมของ PLC ได้รับและจัดเก็บโปรแกรมผู้ใช้และข้อมูลที่ป้อนโดยโปรแกรมเมอร์ตามฟังก์ชั่นที่ให้ไว้ในโปรแกรมระบบ PLC ตรวจสอบสถานะของแหล่งจ่ายไฟหน่วยความจำ I/O และตัวจับเวลาสัญญาณเตือนและสามารถวินิจฉัยข้อผิดพลาดทางไวยากรณ์ในโปรแกรมผู้ใช้ เมื่อ PLC ถูกดำเนินการก่อนจะได้รับสถานะและข้อมูลของอุปกรณ์อินพุตแต่ละตัวในฟิลด์โดยการสแกนและจัดเก็บแยกต่างหากในพื้นที่ภาพ I/O จากนั้นจะอ่านโปรแกรมผู้ใช้ทีละหนึ่งจากหน่วยความจำโปรแกรมผู้ใช้ หลังจากการตีความคำสั่งจะดำเนินการเชิงตรรกะหรือการคำนวณทางคณิตศาสตร์ตามคำแนะนำและส่งผลลัพธ์ไปยังพื้นที่ภาพ I/O หรือการลงทะเบียนข้อมูล การดำเนินการจะหยุดจนกว่าแต่ละโปรแกรมจะลงทะเบียนฉันจะหยุดจนกว่าแต่ละโปรแกรมจะออกลงทะเบียนฉันจะหยุดจนกว่าแต่ละโปรแกรมจะลงทะเบียนฉันจะหยุดจนกว่าแต่ละโปรแกรมจะลงทะเบียนฉันจะหยุดจนกว่าแต่ละโปรแกรมจะลงทะเบียนฉันจะหยุด
เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของ PLC ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา PLC ขนาดใหญ่ได้ใช้ระบบความซ้ำซ้อนแบบ dual-CPU หรือระบบการลงคะแนนสาม CPU ด้วยวิธีนี้แม้ว่า CPU จะล้มเหลว แต่ระบบทั้งหมดก็ยังสามารถทำงานได้ตามปกติ
3. หน่วยความจำ
หน่วยความจำที่ใช้ในการจัดเก็บซอฟต์แวร์ระบบเรียกว่าหน่วยความจำโปรแกรมระบบ
หน่วยความจำที่ใช้ในการจัดเก็บซอฟต์แวร์แอปพลิเคชันเรียกว่าหน่วยความจำโปรแกรมผู้ใช้
4. วงจรอินเตอร์เฟส I/O
(1) วงจรอินเทอร์เฟซอินพุตฟิลด์ประกอบด้วยวงจรการเชื่อมต่อแบบออพติคอลและวงจรอินเตอร์เฟสอินพุตไมโครคอมพิวเตอร์ ในฐานะช่องอินพุต PLC และ Field Control Interface
(2) วงจรอินเตอร์เฟสฟิลด์เอาต์พุตประกอบด้วยการลงทะเบียนข้อมูลเอาต์พุตวงจรเกตและวงจรคำขอขัดจังหวะ ตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ส่งสัญญาณสัญญาณควบคุมที่สอดคล้องกันไปยังหน่วยปฏิบัติการฟิลด์ผ่านวงจรอินเตอร์เฟสเอาต์พุตของฟิลด์
5. Function Module
6. โมดูลการสื่อสาร
หลักการของการดำเนินงาน: หลังจากที่ PLC ถูกนำไปใช้งานกระบวนการทำงานโดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นสามขั้นตอน: การสุ่มตัวอย่างอินพุตการดำเนินการโปรแกรมผู้ใช้และการรีเฟรชเอาต์พุต ความสำเร็จของสามขั้นตอนนี้เรียกว่าวงจรการสแกน ในระหว่างกระบวนการดำเนินการทั้งหมด PLC CPU ทำซ้ำสามขั้นตอนข้างต้นด้วยความเร็วการสแกนที่แน่นอน
(1) ขั้นตอนการสุ่มตัวอย่างอินพุต
ในขั้นตอนการสุ่มตัวอย่างอินพุต PLC จะอ่านสถานะอินพุตและข้อมูลทั้งหมดในโหมดการสแกนและจัดเก็บไว้ในหน่วยที่สอดคล้องกันในพื้นที่ภาพ I/O หลังจากการสุ่มตัวอย่างอินพุตเสร็จสิ้นการถ่ายโอนเฟสการดำเนินการของโปรแกรมผู้ใช้และการรีเฟรชเอาต์พุตจะถูกถ่ายโอน ในระหว่างสองขั้นตอนนี้แม้ว่าสถานะอินพุตและการเปลี่ยนแปลงข้อมูลสถานะและข้อมูลของหน่วยที่เกี่ยวข้องในพื้นที่การแมป I/O จะไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นหากอินพุตเป็นสัญญาณชีพจรความกว้างของสัญญาณชีพจรจะต้องมากกว่ารอบการสแกนมากกว่าหนึ่งรอบเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถอ่านอินพุตได้ไม่ว่าในกรณีใด ๆ
(2) ขั้นตอนการดำเนินการโปรแกรมผู้ใช้
ในระหว่างขั้นตอนการดำเนินการโปรแกรมผู้ใช้ PLC จะสแกนโปรแกรมผู้ใช้เสมอ (ไดอะแกรมบันได) ตามลำดับจากบนลงล่าง เมื่อสแกนแผนภาพบันไดแต่ละตัวจะสแกนวงจรควบคุมที่ประกอบด้วยการติดต่อแต่ละครั้งที่ด้านซ้ายของแผนภาพบันไดก่อนจากนั้นทำการคำนวณเชิงตรรกะบนวงจรควบคุมที่ประกอบด้วยหน้าสัมผัสตามลำดับจากซ้ายไปขวาและบนลงล่าง จากนั้นรีเฟรชสถานะของบิตที่สอดคล้องกันของขดลวดลอจิกในพื้นที่หน่วยความจำของระบบ RAM หรือรีเฟรชสถานะของบิตที่สอดคล้องกันของขดลวดเอาต์พุตในพื้นที่มิเรอร์ I/O ผลของการดำเนินการเชิงตรรกะ หรือตัดสินใจว่าจะดำเนินการหรือตัดสินใจว่าจะดำเนินการคำสั่งฟังก์ชั่นพิเศษที่ระบุไว้ในแผนภาพบันไดหรือไม่
กล่าวอีกนัยหนึ่งในระหว่างการดำเนินการของโปรแกรมผู้ใช้เฉพาะรัฐและข้อมูลของจุดอินพุตในพื้นที่ภาพ I/O จะไม่เปลี่ยนแปลงในขณะที่สถานะและข้อมูลของจุดเอาต์พุตอื่น ๆ และอุปกรณ์ซอฟต์แวร์ใน I/O พื้นที่ภาพหรือพื้นที่หน่วยความจำของระบบ RAM สามารถเปลี่ยนแปลงได้ นอกจากนี้ผลลัพธ์ของการดำเนินการโปรแกรมของไดอะแกรมบันไดข้างต้นจะสอดคล้องกับแผนภาพบันไดโดยใช้ขดลวดหรือข้อมูลเหล่านี้และในทางกลับกันรัฐหรือข้อมูลของขดลวดตรรกะที่รีเฟรชในแผนภาพบันไดต่อไปนี้จะทำงานในโปรแกรมที่ระบุไว้เท่านั้น ด้านบนจนถึงรอบการสแกนครั้งต่อไป
หากใช้คำสั่ง I/O ทันทีในระหว่างการดำเนินการโปรแกรมคะแนน I/O สามารถเข้าถึงได้โดยตรง กล่าวอีกนัยหนึ่งค่าของการลงทะเบียนภาพการประมวลผลอินพุตจะไม่ได้รับการอัปเดตหากใช้คำสั่ง I/O โปรแกรมได้รับค่าโดยตรงจากโมดูล I/O และการลงทะเบียนภาพกระบวนการเอาต์พุตจะได้รับการอัปเดตทันทีซึ่งแตกต่างจากอินพุตโดยตรง
(3) เฟสรีเฟรชเอาต์พุต
หลังจากการสแกนโปรแกรมผู้ใช้จะเสร็จสมบูรณ์ PLC จะเข้าสู่ขั้นตอนการรีเฟรชเอาต์พุต ในช่วงเวลานี้ CPU จะรีเฟรชวงจรล็อคเอาท์พุททั้งหมดตามสถานะและข้อมูลที่สอดคล้องกันในพื้นที่ภาพ I/O จากนั้นขับอุปกรณ์อุปกรณ์ต่อพ่วงที่สอดคล้องกันผ่านวงจรเอาต์พุต ในเวลานี้มันเป็นผลลัพธ์จริงของ PLC
ลักษณะการทำงาน: PLC มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้
1, โครงสร้างระบบมีความยืดหยุ่น, ขยายง่าย, โดดเด่นด้วยการควบคุมการสลับ แต่ยังควบคุมกระบวนการ PID แบบต่อเนื่องและสามารถประกอบด้วยระบบควบคุมที่ซับซ้อนด้วย DDC, DCS และคอมพิวเตอร์ส่วนบนอื่น ๆ เพื่อให้ได้ระบบอัตโนมัติแบบบูรณาการ กระบวนการ.
2 ระบบใช้งานง่ายและโปรแกรม มันใช้ภาษาการเขียนโปรแกรมอย่างง่ายเช่นไดอะแกรมบันไดไดอะแกรมลอจิกหรือตารางคำสั่งโดยไม่ต้องใช้ความรู้คอมพิวเตอร์ ดังนั้นวัฏจักรการพัฒนาระบบจึงสั้นและดีบักในสถานที่จึงเป็นเรื่องง่าย นอกจากนี้โปรแกรมสามารถแก้ไขออนไลน์เพื่อเปลี่ยนรูปแบบการควบคุมโดยไม่ต้องถอดฮาร์ดแวร์
3 มันสามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรงความสามารถในการต่อต้านการแทรกแซงที่แข็งแกร่งความน่าเชื่อถือสูงสูงกว่ารุ่นอื่น ๆ