PLC及其基本工作原理培训.ppt

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1、本讲主要内容：第六节可编程序控制器的主要性能指标第五节可编程序控制器的工作原理第四节可编程序控制器的软件组成第三节可编程序控制器的硬件组成第二节PLC控制与继电器控制的比较第一节可编程序控制器概述第三讲第七节PLC控制系统的软件设计第八节PLC在三相异步电动机控制中的应用第一节可编程序控制器概述一、可编程序控制器的产生与发展（一）可编程序控制器的产生（二）可编程序控制器的发展二、可编程序控制器的用途与特点（一）可编程序控制器的用途PLC的应用通常可分为五种类型：顺序控制运动控制闭环过程控制数据处理通信和联网（二）可编程序控制器的特点抗干扰能力

2、强，可靠性高控制系统结构简单、通用性强、应用灵活编程方便，易于使用功能完善，扩展能力强PLC控制系统设计、安装、调试方便维修方便，维修工作量小PLC具有完善的自诊断，履历情报存储及监视功能。体积小、重量轻，易于实现机电一体化。三、可编程序控制器的分类（一）按I∕O点数容量分类1．小型机2．中型机3．大型机（二）按结构形式分1．整体式结构2．组合式结构1．整体式结构整体式PLC组成示意图2．组合式结构组合式PLC组成示意图PowerinaSmallPackage!!电源模块CPU模块IO模块底板2021/9/15第二节PLC控制与继电器控制的比

3、较一、系统框图的比较继电器控制系统框图PLC控制系统框图二、PLC的等效电路图接触器控制电动机单向旋转控制电路PLC控制系统等效电路图2.2PLC的硬件组成PLC生产厂家很多，产品的结构也各不相同，但其基本构成是一样的，都采用计算机结构，如下图所示，都以微处理器为核心，通过硬件和软件的共同作用来实现其功能。PLC主要有六部分组成：CPU(中央处理器)、存储器、输入/输出（I/O）接口电路、电源、外设接口、输入/输出（I/O）扩展接口。小型机常采用整体式中、大型机常采用组合式整体式PLC的基本组成框图输出设备输入设备I/O扩展单元特殊功能单元主

4、机输出单元输入单元电源外设接口I/O扩展口存储器系统程序存储器CPU用户程序存储器盒式磁带机打印机EPROM写入器上位计算机PLC编程器可编程终端PT…组合式PLC的基本组成框图系统总线通信单元控制系统现场过程CPU单元输出单元编程器PLC或上位计算机……智能I/O单元输入单元★输入并存储用户程序、显示输入内容和地址；CPU指挥PLC完成各种预定的功能★检查、校验用户程序，发现错误即报警；★执行用户程序、驱动外部输出设备动作；★诊断故障、记忆故障信息并报警。2.2.1CPU单元2.2.1CPU单元1.中央处理单元（CPU）：(1)从程序存储器

5、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)响应各种外部设备的请求PLC中所采用的CPU通常有三种：（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-2900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系统程序存储器——存储系统系统程序用户程序存储器——存储系统用户程序工作数据存储器——存储工作数据2.2.2存储器RAM：存储各种暂存数据、中间结果、用户正

6、调试的程序。ROM：存放监控程序和用户已调试好的程序。2.2.3I/O单元PLC与外部设备联系的桥梁开关量输入单元开关量输出单元直流输入单元交流输入单元晶体管输出单元晶闸管输出单元继电器输出单元2.2.3I/O单元输入、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。输出接口电路按照PLC的类型不同一般分为继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出型3类以满足各种用户的需要。

7、其中继电器输出型为有触点的输出方式，可用于直流或低频交流负载；晶体管输出型和晶闸管输出型都是无触点输出方式，前者适用于高速、小功率直流负载，后者适用于高速、大功率交流负载。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。2.2.3I/O单元（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+–PLCIn+24V–发光二极管2.2.3I/O单元COM+5VLEDSR3R1AR2C→→T内部电路滤波→→→→光电耦合外部开关输入点的状态显示输入点公共端直流输入电路2.2.3I/O

8、单元交流输入电路LED+5VA→→R2～COMSCR1内部电路R3滤波→→→→光电耦合输入点的状态显示外部开关输入点2.2.3I/O单元继电器输出（2）输出接口电路