PLC组成及工作原理课件.ppt

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1、第2章　PLC的组成及工作原理主要内容2.1系统构成2.2工作原理2.3编程语言2.1系统构成PLC是一台以微处理器为核心的工业通用自动控制装置，其硬件结构与微型计算机系统相似。PLC是由两大部分构成的。2.1.1硬件系统2.1.2软件系统2.1.1硬件组成PLC专为工业场合设计，采用了典型的计算机结构，主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出单元等组成。图2.1为一小型PLC结构简图。图2.1结构简图1.中央处理单元中央处理单元（CPU）一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片上。CPU的主要功能：接收并

2、存储用户程序和数据；诊断电源、PC内部电路的工作状态和编程的语法错误；用扫描的方式接收输入信号，送入PC的数据寄存器保存；PC进入运行状态后，根据存放的先后顺序逐条读取用户程序，进行解释和执行，完成用户程序中规定的各种操作；将用户程序的执行结果送至输出端。2.1.1硬件组成2.存储器1）只读存储器ROM(系统程序)2）随机存储器RAM(用户程序)2.1.1硬件组成3.输入/输出（I/O）单元（1）输入单元：采用光耦合电路（2）输出单元：采用光耦合电路作用：“桥梁”、转换、隔离2.1.1硬件组成4.其它组成部分电源：内部电路、掉电保护、

3、后备外设：编程器、电缆、打印机、软件等扩展单元：IO点、IO单元、远程IO单元、智能IO单元、存储器等。2.1.1硬件组成2.1.2软件组成1.系统程序:管理、监控、编译等2.用户程序:编程语言编写2.2工作原理1.工作方式：循环扫描2.工作过程—输入采样程序执行输出刷新一、输入扫描1、PLC按扫描方式读入该可编程序控制器装置上所有端子上的输入信号（1、0）；Operating/runtimesystemExecfile:e.g.Q186V213.BINState-RAM:usedreferences0x,1x,3x,4xre

4、servedareaforexpansionExtendedmemoryProgrammemory:e.g.CPUx13xxLL984UserProgramULEXLoadableIECUserProgramIECUserDataIECLoadablereservedareaforexpansionDataforASCIImessages,PeerCop,Ethernetetc.reseveredareaforexpansionI/Omapetc.2、将所有输入信号存入输入映像区；DDI...PROCESSDDO...AV

5、I...AVO...1:10:13:14:1ON_LEMOT_LELEVEL_XLEVEL_YFFBFFB1:1-1:320:1-0:323:1-3:84:1-4:43x4xHWState-RAMVariableListProgrammI/OMapRangesof"Configurator"UnlocatedVariableLocatedVariableVariabledeclarationDirectAddressTime1Time21x/3x0x/4X一、输入扫描3、在一个工作周期的执行和输出过程中，这个输入映像区内的内容不会随实

6、际信号的变化而改变。二、程序执行1、可编程序控制器对用户以梯形图方式编写的程序按从上到下，从左到右的顺序逐一扫描各指令；Y0X0Y0X2Y1X1Y1X2X1X0Y0Y1二、程序执行2、从输入映像区取出相应的原始数据或从输出映像区读取有关的数据，进行由程序确定的逻辑运算或其它数字运算；3、根据程序中有关的指令将运算结果存入确定的输出映像区有关单元；输入采样程序执行输出处理一个扫描周期●●●Y0Y1Yn输入映像寄存器①采样元件映像寄存器③写⑤写④读X0Y0Y0M0●●●●●●输出锁存电路输出端子输入端子●●●②读●●●X0X1Xn⑥刷新三

7、、输出刷新1、在执行完用户所有程序后，可编程序控制器将输出映像区中的内容同时送入到输出锁存器中（输出刷新）；2、由锁存器去驱动继电器的线圈，导致输出端子上的信号变为本次工作周期运行结果的实际输出。完成一次扫描程序后，再从头开始扫描，并周而复始地重复。一个循环扫描过程称为扫描周期。实际工作周期分为三个扫描阶段进行：即输入扫描（输入采样）阶段，程序执行（程序处理）阶段，输出刷新（输出处理）阶段。输入扫描程序执行输出刷新PLC的I/O响应时间滞后：2~3个扫描周期原因：1、扫描方式2、输入R-C滤波器、输出电路继电器触点3、用户程序2.3编

8、程语言1.梯形图（LD）2.语句表（IL）3.顺序功能图（SFC）4.高级语言（结构化文本ST）1、梯形图：母线、“软继电器”、“软触点”、“能流”、逻辑行（梯级）执行顺序：行顺序2、语句表3、功能图——“步”、“转移