PLC 的循环扫描工作方式
在RUN状态下, PLC 的工作过程分为:内部处理,通信服务,输入处理,程序执行和输出处理五个阶段。在 STOP 状态下, PLC 只进行内部处理和通信服务两个阶段。 PLC 在每个阶段的具体动作为:
内部处理阶段: PLC 复位监控定时器,运行自诊断程序(硬件检查,用户内存检查等)。如检查正常,可以进入下面操作。
通信服务阶段: PLC 与带微处理器的外部设备进行通信,响应编程工具键入的指令,更新编程工具的显示内容。
输入处理阶段:在此阶段 PLC 中的 CPU 把所有外部输入电路的接通/断开状态通过输入接口电路读入输入映像寄存器。
程序执行阶段: PLC 的用户程序由若干条指令组成,程序在存储器中按步序号顺序排列。在没有跳转指令时,从第一条指令开始,逐条顺序地执行用户程序。直到程序结束。在这阶段里PLC对程序按从左到右,先上后下的顺序对每一条指令进行解释,执行,从输入映像寄存器,输出映像寄存器和元件映像寄存器中有关的编程元件的状态(0或1)读出来,根据程序给出的逻辑关系,进行相应的逻辑运算,运算结果再写入输出映像寄存器和元件映像寄存器。
输出处理阶段:在此阶段,将输出映像寄存器中的“0”和“1”状态传送到输出锁存器,然后经输出接口电路和输出端子在传送到外部负载。[4]
2.4 PLC 的应用与发展趋势
工业自动化系统包括逻辑控制系统,过程控制系统和运动控制系统等。其中逻辑控制系统常用电控装置,过程控制系统常使用电议装置,运动控制系统常用电传装置。PLC是一种同时具备逻辑控制功能过程控制功能,运动控制功能,数据处理功能和联网通信功能的多功能控制器。因此PLC被公认为是现代工业自动化的3大支柱(PLC,机器人,CAD/DAM)之一。[5]进入21世纪,PLC将会有更大的发展,其发展方向为:
1) 向小型化,专业化,低成本方向发展。
2) 向大容量,高速度的方向发展。
3) I/O模块向智能化方向发展。
4) 编程语言趋于标准化发展。
5) PLC系统网络化发展。
3 物料分拣系统介绍
3.1 光机电一体化实验装置介绍
本设计使用的实验装置由天皇教仪生产的THJDME-1型光机电一体化实验装置。本装置时一种最为典型的机电一体化产品。模拟实际生产过程中的物料输送与分拣系统。实验装置由导轨式型材实训台,机电一体化设备部件,电源模块,按钮模块,PLC模块,变频器模块步进电机与驱动器模块,模拟生产设备实训单元(包含上料机构,搬运机械手,皮带传送线,物件分拣等)和各种传感器组成