PLC(Programmable Logic Controller)是在順序控制器和微機(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型控制器。它的高可靠性,簡(jiǎn)單直觀的編程方式,及越來(lái)越完善的功能使得它在產(chǎn)業(yè)控制領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。其中,在很多自動(dòng)控制系統(tǒng)中都是由PLC來(lái)控制步進(jìn)電機(jī),當(dāng)PLC發(fā)送脈沖信號(hào)和方向信號(hào)時(shí),步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器通過(guò)PLC的脈沖輸出口接收脈沖信號(hào)和方向信號(hào)來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)工作,一個(gè)脈沖信號(hào)可以使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)固定角度,那么脈沖數(shù)和頻率之間一定存在某種關(guān)系,步進(jìn)電機(jī)的頻率曲線直觀的反映了這種關(guān)系。在中藥自動(dòng)配藥系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與研制中通過(guò)PLC控制步進(jìn)電機(jī)的脈沖數(shù),保證了取藥小車(chē)能正確到達(dá)取藥位置取藥的目的。假如脈沖數(shù)和頻率設(shè)置不當(dāng),取藥小車(chē)不僅運(yùn)行速度慢,還可能出現(xiàn)抖動(dòng)、噪音大、加快機(jī)器磨損等不良因素,從而影響了整個(gè)系統(tǒng)的工作效率,因此對(duì)步進(jìn)電機(jī)的頻率曲線進(jìn)行優(yōu)化是很有必要的。
PLC從結(jié)構(gòu)上分為固定式和組合式(模塊式)。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等;模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架,各模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。CPU是PLC的控制中樞,由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成。輸進(jìn)模塊通過(guò)接收和采集信號(hào)輸進(jìn)至CPU 處理;輸出模塊接收由CPU成功處理的信息并控制接觸器、數(shù)字顯示裝置等輸出設(shè)備。此外,PLC的編程裝置用來(lái)天生用戶(hù)程序,常用的手持式編程器用來(lái)給小型PLC編程,一般由計(jì)算機(jī)(運(yùn)行編程軟件)充當(dāng)。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)于1994年公布了PLC的編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)(IEC113123),該標(biāo)準(zhǔn)定義了5種PLC編程語(yǔ)言:梯形圖LAD(Ladder Diagram)、語(yǔ)句表STL(Inst ruction List)、功能塊圖FBD(Function Block Diagram)、結(jié)構(gòu)文本ST(St ructured Text)、順序功能圖SFC(Sequential Function Chart)。使用編程軟件可在屏幕上直接天生和編輯梯形圖、順序功能圖等程序,并可實(shí)現(xiàn)不同的編程語(yǔ)言的相互轉(zhuǎn)換,程序被編譯后下載到PLC的存儲(chǔ)器中。PLC采用“順序掃描、不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作,CPU根據(jù)存儲(chǔ)器中的用戶(hù)程序,按指令步序號(hào)(或地址號(hào))作周期性循環(huán)掃描,在沒(méi)有中斷或跳轉(zhuǎn)指令的情況下,CPU開(kāi)始按順序逐條執(zhí)行程序,進(jìn)行各信號(hào)之間的邏輯運(yùn)算,最后將結(jié)果寫(xiě)進(jìn)輸出過(guò)程映像寄存器,信號(hào)經(jīng)輸出模塊隔離和功率放大后,繼電器型輸出模塊中對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電,從而使外部負(fù)載通電工作。