《可编程控制器》课件

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1、一PLC系统的组成及功能二PLC的等效电路三PLC的主要逻辑部件四PLC的编程语言五PLC的基本工作原理六PLC的主要技术指标第2章PLC的结构及工作原理一PLC系统的组成及功能PLC是微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物，PLC是一种工业控制用的专用计算机，是由硬件系统和软件系统两大部分组成。（一）PLC的硬件系统主机系统（一）.PLC的硬件系统1．CPU（１）接收用户程序和数据，送入存储器存储（２）接收输入设备状态，存入输入映像寄存器（３）监测和诊断电源、PLC内部电路的工作状态和用户程

2、序的语法错误（４）执行用户程序，完成对数据的操作（５）根据数据处理结果，实现输出控制、数据通信等功能（一）PLC的硬件系统2.存储器包括系统程序存储器和用户存储器3.I/O部件为适应工业过程现场输入/输出信号的匹配，PLC配置了各种类型的输入/输出模块单元：(1)开关量输入模块：把现场各种开关信号变成PLC内部处理的标准信号。分为直流输入单元和交流输入单元，分别如图2.2和图2.3所示。图2.2直流开关量输入单元图2.3交流开关量输入单元(2)开关量输出模块它的作用是把PLC的内部信号转换成现场

3、执行机构的各种开关信号。按照现场执行机构使用的电源类型的不同，开关量输出单元可分为:直流输出模块（晶体管输出方式）交流输出模块（可控硅输出方式）交直流输出模块（继电器输出方式）PLC晶体管输出PLC晶闸管输出特别应指出的是，由于继电器模式具有实际断点，可以从物理上切断所控制的回路，同时这种模式既适合于直流情况又适合于交流情况，因此这种模式在开关频率不太高的情况下是首选的输出控制方案。图2.4给出了这种输出方案的原理图。图2.4继电器模式输出单元(3)模拟量输入单元模拟量输入在过程控制中的应用很广

4、，如常用的温度、压力、速度、流量、酸碱度、位移的各种工业检测都是对应于电压、电流的模拟量值，再通过一定运算(PID)后，控制生产过程达到一定的目的。模拟量输入电平大多是从传感器通过变换后得到的，模拟量的输入信号为4～20mA的电流信号或1～5V、-10～10V、0～10V的直流电压信号。模拟量输入单元的作用是把现场连续变化的模拟量标准信号转换成PLC内部处理的、由若干位表示的数字信号。模拟量输入单元一般由滤波、A/D转换器、光耦合器隔离等部分组成。(4)模拟量输出单元作用是把PLC运算处理后的若

5、干位数字量信号转换成相应的模拟量信号然后输出，以满足生产过程现场连续信号的控制要求。模拟量输出单元一般由光耦合器隔离、D/A转换器和信号转换等部分组成。模拟量输出模块是将中央处理器的二进制数字信号转换成4～20mA的电流输出信号或0～10V、1～5V的电压输出信号，以提供给执行机构。因此模拟量输出模块又叫D/A转换输出模块。（一）PLC的硬件系统4.电源部件电源模块负责将外部供电电源转换成使PLC内部的CPU存储器和I/O接口等电路工作所需的直流电源5.编程器6.其他外部设备7.I/O扩展单元标

6、准编程器PLC配置PLC除了硬件系统外，还需要软件系统的支持，共同构成PLC。PLC的软件系统由系统程序和用户程序两大部分组成。(1)系统程序系统程序由PLC的制造企业编制，固化在PROM或EPROM中，安装在PLC上，随产品提供给用户。系统程序包括系统管理程序、用户指令编译程序、标准程序模块和系统调用由于通过改进系统程序可以在不改变硬件系统的情况下大大改善PLC的性能，因此系统程序也在不断升级和完善。（二）PLC的软件系统(2)用户程序用户程序是根据生产过程控制的要求由用户使用制造企业提供的编

7、程语言自行编制的应用程序。用户程序包括开关量逻辑控制程序、模拟量运算程序、闭环控制程序和操作站系统应用程序等。开关量逻辑控制程序。它是PLC用户程序中最重要的一部分。模拟量运算程序及闭环控制程序。通常，它是在大中型PLC上实施的程序。操作站系统程序。它是大型PLC系统经过通信联网后，由用户为进行信息交换和管理而编制的程序。3.程序结构顺序结构：顺序编写用户指令，适用于小型PLC模块结构:大程序分为许多程序模块适用大中型PLC二PLC的等效电路1.接线程序控制和存储程序控制接线程序控制：导线连接继

8、电器、接触器、电子元件等分立器件，形成满足控制对象动作要求的控制程序，这种控制系统称为接线程序控制系统。存储程序控制：将控制逻辑以程序语言的形式存放在存储器中，通过执行存储器中的程序实现系统的控制要求，这样的控制系统称为存储程序控制系统.PLC是一种存储程序控制器PLC构成的存储程序控制系统2.PLC的等效电路PLC组成的存储程序控制系统有三部分组成：输入设备：控制开关和传感器。PLC内部控制电路：是由编程实现的逻辑电路，用软件编程代替继电器的功能，对于使用者来说，可以不考虑其内部的负责结构，直