可编程控制器的原理及技术性能.ppt

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1、可编程控制器的原理及技术性能2021/9/102PLC的基本工作原理微机：等待命令的工作方式PLC：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。可编程控制器在运行工作状态时，执行一次扫描操作所需要的时间称为扫描周期。其典型值为1~100ms。2021/9/103PLC是以循环扫描的工作方式工作的。每一扫描周期分为三个阶段：输入采样、执行程序、输出刷新。输入刷新程序执行输出刷新一个

2、扫描周期输入刷新PLC的扫描工作过程输入端输入电路输入映像寄存器输入刷新阶段---CPU从输入电路的输出端读出各路状态，并将其写入输入映像寄存器；X0X1b.程序执行阶段--CPU从输入映像寄存器和元件映像寄存器中读出各继电器的状态，并根据此状态执行用户程序，执行结果再写入元件映像寄存器中；c.紧接着的输出刷新阶段---将输出映像寄存器的状态写入输出锁存电路，再经输出电路传递输出端子，从而控制外接器件动作。X0Y0Y0Y1元件映像寄存器读写输出锁存器输出电路输入端Y0Y1读写信号传递过程(从输入到输出)输入端子输入映象寄存器X0X1X2M0

3、Y0元件映象寄存器②读X0Y0①读③写④读⑤写辅助继电器输出端子输出锁存存储器Y0Y1Y2⑥输出反复一个周期称为扫描周期程序执行中读X程序执行完写所有YPLC用户程序扫描工作过程图I/O滞后时间又称为系统响应时间，是指可编程控制器外部输入信号发生变化的时刻起至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的间隔，扫描周期的长短主要取决于程序的长短。。I/O滞后时间I/O滞后现象的原因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

4、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，以减少因扫描周期造成的响应滞后。（1）输入滤波器有时间常数（2）输出继电器有机械滞后（3）PC循环操作时，进行公共处理、I/O刷新和执行用户程序等产生扫描周期（4）程序语句的安排，也影响响应时间说明:输入信号在第一个扫描周期的输入采样阶段之后才出现，故在第一个扫描周期内，各映像寄存器的均为“0”状态，使Y0、Y1、Y2输出端的状态为OFF（“0”）状态Y1Y0X0Y1Y0Y2输入信号X0Y1Y2Y0输入采样程序执行输出处理出现信号第一周期输入采样程序执行输出处理第二

5、周期说明:在第二个扫描周期的输入采样阶段，输入继电器X0的状态为ON（“1”）状态，程序执行阶段，Y1、Y2依次接通，故Y1、Y2输出端的状态为ON（“1”）状态。输入采样程序执行输出处理第三周期说明:在第三个扫描周期的程序执行阶段，由于Ｙ１的接通使Ｙ０接通，可见从外部输入触点接通到Ｙ０驱动的负载接通，程序执行阶段，响应延迟达两个多扫描周期．PLC输入输出响应时间COMX0COMY0X0Y0X0常开触点X0常闭触点Y0常开触点Y0常闭触点输入信号输入端子~输出端子负载外部电源输入继电器输出继电器程序例X0X1Y0FX2型输入、输出继电器等效

6、电路图2021/9/109二、PLC的工作方式PLC的基本逻辑图形PLC控制的等效电路等效输入继电器输入元件负载SB1SB2FRKM负载电源PLC内部控制电路（用户程序）等效输出继电器I0PLCCOMDC24VI0I1I2200.00200.00I1I2Q0Q0Q0COMQ0I22021/9/1011第四节PLC的分类及功能PLC的分类（1）按结构形式分类1）整体式PLC（单元式、箱体式）将电源、CPU、存储器、I/O装在一起特点：结构紧凑、体积小、价格低、2）模块式PLC（积木式）各个部分按功能做成独立模块电源模块、CPU模块、I/O模块

7、等特点：配置灵活、装配维护方便2021/9/1012（2）、按I／O点数和程序容量分类1）小型PLCI/O点数<256点，存储器2kB步应用：逻辑控制、定时、计数、顺序控制2）中型PLCI/O点数在256-2048点，存储器2-8kB步具有：逻辑运算、算术运算、数据传送、中断、数据通信、模拟量处理等功能应用：开关量、数字量、模拟量混合控制的较复杂系统3）大型PLCI/O点数在>2048点，存储器>8kB步具有：数据运算、模拟调节、联网通信、监视记录、打印等功能应用：大规模控制、自动化网络控制2021/9/1013第五节PLC的特点、应用场合

8、和发展趋势一、PLC的主要特点可靠性高、抗干扰能力强。主要有以下几个方面：隔离(采用光电耦合器)滤波对PLC的内部电源采取了屏蔽、稳压、保护等措施。设置了连锁、环境检测与诊断、W