中央处理单元(CPU)是PLC 的控制,它按照PLC 系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据、检查电源、存储器I/O以及警戒定时器的状态;并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC 投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O 映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后,按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O 映象区或数据寄存器内,等所有的用户程序执行完毕之后,*将I/O 映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行直到停止运行。为了进一步提高PLC 的可靠性近年来 对大型PLC 还采用双CPU 构成冗余系统或采用三CPU 的表决式系统,这样即使某个CPU 出现故障整个系统仍能正常运行。
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世界上*的台PLC是1969年美国数字设备公司(DEC研制的。限于当时的元器件条件及计算机发展水平,早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成,可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器,使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能,完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用,可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言,并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。
20世纪70年代中末期,可编程控制器进入实用化发展阶段,计算机技术已引入可编程控制器中,使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及较高的奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初,可编程控制器在*工业中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的日益增多,产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
小型 PLC 常用简易编程器,大、中型 PLC 多用智能编程器。编程器的作用是编制用户程序并送入 PLC 程序存储器。利用编程器可检查、修改、调试用户程序和在线监视 PLC 工作状况。现在许多 PLC 采用和计算机联接,并利用的工具软件进行编程或监控。