可编程序控制器基本结构与工作原理.ppt

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1、第三章可编程序控制器基本结构与工作原理第一节概述第二节PLC的基本构成第三节PLC的工作原理第一节概述一、可编程控制器的特点PLC是面向用户的工业控制计算机，之所以得到迅速的发展和越来越广泛的应用，是因为它具有如下一些独特的优点：可靠性高，抗干扰能力强编程简单易学，开发周期短功能完善，组合灵活方便安装简单，维修迅速方便体积小、重量轻、能耗低，使用方便网络功能强大二、可编程控制器的性能指标1、存储容量存储容量是指用户程序存储器的容量。若用户程序存储器的容量大，就可以编制出复杂的程序2、I/O点数输入/输出（

2、I/O）点数是PLC可以接受的输入信号和输出信号的总和，是衡量PLC性能的重要指标。3、扫描速度扫描速度是指PLC执行用户程序的速度，是衡量PLC性能的重要指标。4、指令的功能与数量指令功能的强弱、数量的多少也是衡量PLC性能的重要指标。编程指令的功能越强、数量越多，PLC的处理能力和控制能力也越强，用户编程也越简单和方便，越容易完成复杂的控制任务。5、内部元件的种类与数量在编制PLC程序时，需要用到大量的内部元件来存放变量、中间结果、保持数据、定时计数、模块设置和各种标志位等信息。这些元件的种类与数量越

3、多，表示PLC的存储和处理各种信息的能力越强。6、特殊功能单元7、可扩展能力三、可编程控制器的类型PLC装置的形式多种多样，功能各不相同。1、按容量分小型PLCI/O点数一般为20～128点中型PLCI/O点数通常为129～512点大型PLCI/O点数在513点以上2、按硬件结构形式分整体式结构模块式PLC叠装式PLC3、按功能分（1）低档PLC（2）中档PLC（3）高档PLC四、可编程控制器的基本功能1、逻辑控制功能2、定时控制功能3、计数控制功能4、步进控制功能5、数据处理和数学运算功能6、A/D、D

4、/A转换功能7、通信、联网功能8、监控功能9、编程、调试等功能第二节PLC的基本构成一、PLC控制系统与电器控制系统的比较电器控制系统的组成PLC控制系统的组成二、PLC的硬件组成PLC是微机技术和控制技术相结合的产物，是一种以微处理器为核心的用于控制的特殊计算机，因此PLC的基本组成与一般的微机系统类似。主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口电路、电源及编程设备几大部分组成。PLC的结构框图PLC主要组成各部分进行简单介绍1、中央处理器（CPU）同一般的微机一样，CPU是PLC的核心。在系统

5、中的作用类似于人体的神经中枢。2、存储器存储器主要有两种：一种是可读/写操作的随机存储器RAM，另一种是只读存储器ROM（不能修改）、EPROM（紫外光可擦）和EEPROM（电可擦）。系统程序存储器是存放系统工作程序（监控程序）、模块化应用功能子程序、命令解释、功能子程序的调用管理程序和及各种参数设定等功能,由制造厂家直接固化在只读存储器ROM、PROM或EPROM中，用户不能访问和修改。用户程序存储器是存放用户程序即用户通过编程器输入的用户程序。用户程序随PLC的控制对象而定的，由用户根据对象生产工艺的

6、控制要求而编制的应用程序。3、输入/输出（I/O）接口输入/输出接口通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与现场I/O装置或其他外部设备之间的连接部件。（1）输入接口电路（2）输出接口电路4、电源PLC配有开关电源，以供内部电路使用。5、编程器及其他外部设备编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的工具。6、I/O扩展模块7、通信接口第三节PLC的工作原理一、循环扫描工作方式PLC是循环扫描的工作方式。即顺序地逐条地执行用户程序，直到用户程序结束。然后，返回第一条指令开始新的一轮扫描，这样一遍

7、一遍不停的循环执行。根据程序运行的结果，输出的逻辑线圈接通或断开。二、PLC的工作过程PLC投入运行时，都是以重复循环的方式工作的。PLC的循环扫描工作方式，一般包括五个阶段，内部处理与自诊断、外设通信处理、输入采样、用户程序执行、输出刷新。每执行一遍我们称为扫描一次。整个过程扫描执行一遍所需要的时间称为扫描周期扫描工作过程当PLC开关方式置于RUN（运行）状态时，执行所有阶段，当PLC开关方式置于STOP（停止）状态时，不执行后3个阶段，此时可以进行通信处理，如对PLC进行联机或者离线编程。三、PLC执

8、行程序的过程PLC执行程序的过程分为三个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段PLC执行程序过程图四、PLC的I/O响应时间输入/输出响应时间又称为输入／输出响应滞后，是指PLC的输入端输入信号发生变化到PLC输出端对该输入变化作出反应所间隔的时间。它由PLC扫描工作方式产生的滞后时间、PLC输入接口的滤波环节带来的输入延迟以及输出接口中驱动器件的动作时间带来输出延迟三部分组成。