PLC(Programmable Logic Controller)是在順序控制器和微機控制器的基礎上發展起來的新型控制器。它的高可靠性,簡單直觀的編程方式,及越來越完善的功能使得它在產業控制領域中得到了廣泛應用。其中,在很多自動控制系統中都是由PLC來控制步進電機,當PLC發送脈沖信號和方向信號時,步進電機的驅動器通過PLC的脈沖輸出口接收脈沖信號和方向信號來控制步進電機工作,一個脈沖信號可以使步進電機旋轉一個固定角度,那么脈沖數和頻率之間一定存在某種關系,步進電機的頻率曲線直觀的反映了這種關系。在中藥自動配藥系統的開發與研制中通過PLC控制步進電機的脈沖數,保證了取藥小車能正確到達取藥位置取藥的目的。假如脈沖數和頻率設置不當,取藥小車不僅運行速度慢,還可能出現抖動、噪音大、加快機器磨損等不良因素,從而影響了整個系統的工作效率,因此對步進電機的頻率曲線進行優化是很有必要的。
PLC從結構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、內存塊、電源等;模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架,各模塊可以按照一定規則組合配置。CPU是PLC的控制中樞,由運算器、控制器、寄存器及實現它們之間聯系的數據、控制及狀態總線構成。輸進模塊通過接收和采集信號輸進至CPU 處理;輸出模塊接收由CPU成功處理的信息并控制接觸器、數字顯示裝置等輸出設備。此外,PLC的編程裝置用來天生用戶程序,常用的手持式編程器用來給小型PLC編程,一般由計算機(運行編程軟件)充當。國際電工委員會(IEC)于1994年公布了PLC的編程語言標準(IEC113123),該標準定義了5種PLC編程語言:梯形圖LAD(Ladder Diagram)、語句表STL(Inst ruction List)、功能塊圖FBD(Function Block Diagram)、結構文本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,并可實現不同的編程語言的相互轉換,程序被編譯后下載到PLC的存儲器中。PLC采用“順序掃描、不斷循環”的方式進行工作,CPU根據存儲器中的用戶程序,按指令步序號(或地址號)作周期性循環掃描,在沒有中斷或跳轉指令的情況下,CPU開始按順序逐條執行程序,進行各信號之間的邏輯運算,最后將結果寫進輸出過程映像寄存器,信號經輸出模塊隔離和功率放大后,繼電器型輸出模塊中對應的硬件繼電器的線圈通電,從而使外部負載通電工作。