PLC的基本组成和工作原理.ppt

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1、第三章PLC系统组成和工作原理3.1PLC的基本组成PLC系统组成基板/机架CPU模块电源模块编程器（手持式、计算机）编程软件联网模块开关量输入模块开关量输出模块模拟量输入模块模拟量输出模块智能模块输入／输出部件电源:DC24V；AC220VPLC系统基本组成PLC电源1.中央处理单元（CPU）：(1)从程序存储器读取程序指令，编译、执行指令(2)将各种输入信号取入(3)把运算结果送到输出端(4)响应外设（1）通用处理器：8086、80286、80386（2）单片机芯片：8031、8096（3）位片式微处理器：AMD-290

2、0小型PLC多采用8位微处理器或单片机作为CPU中型PLC多采用16位微处理器或单片机作为CPU大型PLC多采用高速位片式微处理器RAM：存储各种暂存数据、中间结果、用户正调试的程序。ROM：存放监控程序和用户已调试好的程序。2.存储器1.系统程序存储器：a.系统管理程序；b.用户指令解释程序；c.标准程序模块与系统调用程序2.用户程序存储器3.工作数据存储器3.输入、输出接口：采用光电隔离，实现了PLC的内部电路与外部电路的电气隔离，减小了电磁干扰。输出接口作用：将主机向外输出的信号转换成可以驱动外部执行电路的信号，以便控

3、制接触器线圈等电器通断电；另外输出电路也使计算机与外部强电隔离。输出三种形式：继电器--低速大功率可控硅--高速大功率晶体管--高速小功率输入接口作用：将按钮、行程开关或传感器等产生的信号，转换成数字信号送入主机。（1）输入接口电路：采用光电耦合器，防止强电干扰。COM光电三极管发光二极管直流电源输入端子+–PLCXn+24V–发光二极管继电器输出（2）输出接口电路：以继电器形式为例：PLC内部电路内部电路J+交流电源或直流电源YCOM-4.电源单元把外部供应的电源变换成系统内部各单元所需的电源。有的电源单元还向外提供24v

4、隔离直流电源，可供开关量输入单元连接的现场无源开关等使用。可编程序控制器的电源一般采用开关式电源，其特点是输入电压范围宽、体积小、重量轻、效率高、抗干扰性能好。编程设备可以是专用的手持式的编程器；也可以是安装了专门的编程通讯软件的个人计算机。5.编程设备用户可以通过键盘输入和调试程序；另外在运行时，还可以对整个控制过程进行监控。PCFPPROGRAMMER(HELP)CLRWRTFN/PFLSTKIX/IYNOTDT/LdREADOTLWLORRWRANYWYSTXWXSRC(-)OP(BIN)K/HSCCTC

5、EVTMTSVACLRENTBAFEDC9832107654(DELT)CLR手持式的编程器6.各种接口、高功能模块：便于扩展小型机：一体机。有接口可扩展。PowerinaSmallPackage!!电源模块CPU模块IO模块底板中、大型机：模块式。可根据需要在主板上随意组合。3.2PLC的工作原理—建立I/O映像区1.什么是I/O映像区2.I/O映象区的大小I/O（输入/输出）映像存储器与系统控制的规模有关PLC工作过程定期检查用户程序存储器、I/O单元的连接、I/O总线是否正常，定期复位监控定时器WDTPLC之间以及P

6、LC与PC之间；PLC与其他带微处理器的智能装置通信编程器、终端设备、彩色图形显示器、打印机以扫描的方式按顺序逐句扫描处理，运算结果存入输出映象区对应位中扫描的方式输入信号的状态存入输入映象区；结果存入输出映象区，直至传送到外部被控设备。清除内部继电器区，复位定时器等，并进行自诊断，对电源、PLC内部电路、用户程序的语法进行检查。数据I/O处理示意图输入端子光电隔离电路输入缓冲器输入映象存储器执行用户程序输出映象存储器输出锁存器输出驱动电路输出端子受控元件生产现场输入信号允许允许PLC用户程序的循环扫描过程3.2.2PLC工

7、作方式—循环扫描3.3输入、输出延迟响应①输入电路滤波时间，它由RC滤波电路的时间常数决定。改变时间常数可调整输入延迟时间。③PLC循环扫描的工作方式⑤用户程序中语句的安排④PLC对输入采样、输出刷新的集中处理方式②输出电路的滞后时间，它与输出电路的输出方式有关。继电器输出方式的滞后时间为10ms左右；双向晶闸管输出方式，在接通负载时滞后时间约为1ms，切断负载时滞后时间小于10ms；晶体管输出方式的滞后时间小于1ms。CPU读输入输入输出延迟时间——最短响应时间输入/输出刷新时间最短响应时间=输入延迟时间+一个扫描周期+输

8、出延迟时间CPU读输入输入/输出刷新时间输入输出延迟时间——最长响应时间最长响应时间=输入延迟时间+两个扫描时间+输出延迟时间继电－接触控制系统PLC控制系统输入部分控制按钮、操作开关、限位开关、光电管信号等继电－接触器系统＋输入单元逻辑部分逻辑部分由各种主令电器、继电器、接触器等电器的触