第2章 PLC的硬件与工作原理.ppt

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1、第2章PLC的硬件与工作原理2.1PLC的硬件整体式PLCCPU模块，I/O模块和电源模块在一个箱形机壳内。2.1.1PLC的物理结构模块式PLC2.1.2CPU模块中的存储器随机存储器（RAM）读/写；掉电丢失；工作速度快；只读存储器（ROM）读/不能写，掉电保存可以电擦除可编程的只读存储器（EEPROM）读/写；非易失性；随机存取存储器系统包括：系统程序存储器和用户程序存储器。系统程序是PLC的操作系统，存在ROM中。用户程序是由用户编写的系统程序。3.I/O模块输入模块（见图2-3）(1)1M是同一组的输入点的内部电路公共点；(2)内部有RC滤波电路；(3)原理；(4)包括直流

2、输入和交流输出；输出模块（见图2-4，2-5）图2-4继电器输出电路特点：继电器输出模块电压范围广，承受过载能力强，动作速度慢。图2-5场效应晶体管输出电路特点：场效应管用于直流负载，可靠性高，反应速度快，寿命长，过载能力差。2.2PLC的工作原理2.2.1用触点和线圈实现逻辑运算PLC的工作模式PLC的工作模式；RUN模式：执行用户程序；STOP模式：创建和编辑用户程序，设置PLC的硬件功能，并将用户程序和硬件设置信息下载到PLC改变工作模式的方法；用模式开关改变工作方式；用STEP7-Micro/WIN32软件改变工作方式；在程序中改变工作模式；PLC工作原理读取输入执行用户程序

3、通信处理CPU自诊断测试改写输出中断程序的处理立即I/O的处理PLC工作原理扫描工作方式读取输入(1)过程映像区(2)读取过程：读取数字量输入的状态（ON/OFF)外部输入电路闭合：过程映像为1，梯形图常开触点接通，常闭触点断开；外部输入电路断开：过程映像为0，梯形图常开触点断开，常闭触点接通；PLC工作原理执行用户程序（1）读I/O映像寄存器以及其他位元件；（2）执行指令，进行逻辑运算（从左到右,从上到下）；（3）运算结果写入映像寄存器；注意（1）在程序执行过程中，输入变化不影响结果；（2）I/O映像寄存器优点；PLC工作原理通讯处理处理从通信接口或智能模块接收到信息，读通信数据放

4、缓充区；CPU自诊断测试（1）自动定期检查CPU模块操作和扩展模块操作；（2）复位监控程序（看门狗程序）改写输出将输出过程映像寄存器的0/1状态传送到输出模块并锁存起来PLC工作原理中断程序的处理中断发生，CPU停止正常扫描工作模式，立即执行中断功能；立即I/O的处理直接存取I/O点；（1）立即读I/O指令读输入点值时，输入过程映像寄存器值不被更新；（2）立即写输出点，输出映像更新；输出寄存器输入寄存器处理请求自诊断检查输出模块接触器KM10执行程序01PLC工作过程举例PLC工作过程举例读取阶段CPU将SB1，SB2的常开触点的ON/OFF读入相应的过程映像区。执行用户指令；修改

5、输出阶段；CPU将各输出过程映像寄存器中二进制传送给输出模块并锁存起来。输入输出滞后时间滞后时间概念:系统响应时间，PLC外部输入信号发生变化时刻至它控制的有关外部输入信号发生变化的时刻之间的时间间隔。组成:滞后时间=输入电路滤波时间+输出电路的滞后时间+扫描工作模式的滞后时间各部分分析:2.3S7-200系列PLCS7-200新产品介绍；CPU模块；数字量扩展模块；模拟量扩展模块与热电偶，热电阻扩展模块；STEP7-Micro/WIN编程软件与显示面板2.4I/O地址分配与外部接线本机I/O与扩展I/O的地址分配交流电源于直流电源的外部接线对于感性负载的处理2.5习题(1)可编程序

6、控制器主要由——、——、——和——组成。(2)继电器的线圈“断电”时，其常开触点——，常闭触点——o(3)外部的输入电路接通时，对应的输入映像寄存器为——状态，梯形图中对应的常开触点——，常闭触点——o(4)若梯形图中输出Q的线圈“断电”，对应的输出映像寄存器为——状态，在修改输出阶段后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈——，其常开触点——，外部负载——。2．整体式可编程序控制器与模块式可编程序控制器各有什么特点?分别适用于什么场合？3.RAM与EEPROM各有什么特点?使用RAM存储用户程序时应注意什么问题?2.5习题4.交流数字量输入模块与直流输入模块分别适用于什么场合?

7、5.数字量输出模块有哪几种类型?它们各有什么特点?6.简述可编程序控制器的扫描工作过程。2.5习题