可编程控制器的组成、原理及技术性能.ppt

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1、可编程控制器概述一、可编程控制器的产生60年代末美国Pro-grammablcLogicControlle执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。通用公司10点要求：1）编程简单；2）维护方便；3）可靠性高；4）体积小；5）成本可竞争；6）数据直接送入计算机；7）用115V交流输入；8）输出采用交流115v，直接驱动电磁阀、交流接触器等；9）通用性强，扩展方便；10）程序能存储。PLC的设计思想：把计算机功能完善、灵活、通用和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。根据应用对

2、象，将控制内容编成软件写入控制器的程序存储器内，控制器和被控对象连接方便。国际电工委员会〔IEC)对可编程控制器定义：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统、专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器．用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC的组成电源第二章可编程控制器的组成、原理及技术性能PLC各部分的作用CPU诊断PLC电源、内部电路的工作状态及编制程序中的语法错误。采集现场的状态或数据，并送人PLC

3、的寄存器中。逐条读取指令，完成各种运算和操作。将处理结果送至输出端。响应各种外部设备的工作请求。PLC各部分的作用存储器系统程序存储器：用以存放系统管理程序、监控程序及系统内部数据。PLC出厂前已将其固化在只读存储器ROM或PROM中，用户不能更改。用户存储器：包括用户程序存储区及工作数据存储区。这类存储器一般由低功耗的CMOS-RAM构成，其中的存储内容可读出并更改。注意：PLC产品手册中给出的“存储器类型”和“程序容量”是针对用户程序存储器而言的。PLC各部分的作用输入输出接口电路输入接口电路：采用光电耦合电路，将

4、限位开关、手动开关、编码器等现场输入设备的控制信号转换成CPU所能接受和处理的数字信号。PLC的输入接口电路（直流输入型）PLC各部分的作用输出接口电路：采用光电耦合电路，将CPU处理过的信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动接触器、电磁阀等外部设备的通断电。有三种类型：继电器输出型继电器输出型：为有触点输出方式，用于接通或断开开关频率较低的直流负载或交流负载回路。（b）晶闸管输出型（c）晶体管输出型（NPN集电极开路）（d）晶体管输出型（PNP集电极开路）晶体管输出型：为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的

5、直流电源负载。晶闸管输出型：为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的交流电源负载。电源PLC的电源是指将外部输入的交流电处理后转换成满足PLC的CPU、存储器、输人输出接口等内部电路工作需要的直流电源电路或电源模块。许多PLC的直流电源采用直流开关稳压电源，不仅可提供多路独立的电压供内部电路使用，而且还可为输入设备提供标准电源。手持编程器手持编程器采用助记符语言编程，具有编辑、检索、修改程序、进行系统设置、内存监控等功能。可一机多用，具有使用方便、价格低廉的特点。缺点：不够直观可通过PLC的RS232外设通讯口(

6、或RS422口配以适配器)与计算机联机，利用专用工具软件（NPST－GR、FPSOFT、FPWIN－GR）对PLC进行编程和监控。利用计算机进行编程和监控比手持编程工具更加直观和方便。输入输出I／0扩展接口若主机单元的I／O点数不能满足需要时，可通过此接口用扁平电缆线将I／O扩展单元与主机相连，以增加I／O点数。PLC的最大扩展能力主要受CPU寻址能力和主机驱动能力的限制。第三节可编程控制器的原理及技术性能PLC的基本工作原理循环扫描的工作方式CPU从第一条指令开始按指令步序号作周期性的循环扫描，如果无跳转指令,则从第

7、一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至遇到结束符后又返回第一条指令，周而复始不断循环，每一个循环称为一个扫描周期。一个扫描周期主要分为三个阶段：输入刷新阶段程序执行阶段输出刷新阶段输入刷新程序执行输出刷新一个扫描周期输入刷新PLC的扫描工作过程用户输出设备输入端子输入锁存器输入映象寄存器输出映象寄存器输出锁存器输出端子程序执行用户输入设备写读读PLC工作原理说明由于输入刷新阶段是紧接输出刷新阶段后马上进行的，所以亦将这两个阶段统称为I／O刷新阶段。实际上，除了执行程序和I／O刷新外，PLC还要进行各种错误检测(自诊断功

8、能)并与编程工具通讯，这些操作统称为“监视服务”。扫描周期的长短主要取决于程序的长短。由于每一个扫描周期只进行一次I／0刷新，故使系统存在输入、输出滞后现象。这对于一般的开关量控制系统不但不会造成影响，反而可以增强系统的抗干扰能力。但对于控制时间要求较严格、响应速度要求较快的系统，就需要精心编制程序，必要时采用一些特殊功能，以减少