PLC第2章课件――工作原理及结构特点.ppt

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1、第二章PLC的工作原理及结构特点赵子玉陈德荣上海交通大学电院电气工程系1第二章PLC的工作原理及结构特点PLC的硬件结构1PLC的工作原理23硬件寻址与内部软元件2-1PLC的硬件结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。基本构成为：PLC电源通信模块中央处理单元CPU存储器功能模块输入输出接口电路返回2-1PLC的硬件结构电源中央处理单元(CPU)存储器输入输出电路功能模块通信模块CPU电源用户程序数据存储器系统程序输入接口光电隔离输出接口隔离驱动编程工具外部设备电源进出接线端子外部设备接口通信模块I/O扩展接口功能模块PLC打印机

2、人机界面计算机盒式磁带机条码扫描仪按钮触点行程开关指示灯电磁线圈电磁阀I/O扩展单元输出设备PREMIUM(“系统”)电源参数:110/240VAC(90-264VAC),24VDC(19-34VDC)保护:短路,过载,24V传感器电源,电源失效信号传感器电源:集成24VDC电源:0.5A(PSY2600)或0.9A(PSY5500)外接24VDC电源:110/240VAC24VDC传感器电源(0.5A/0.9A)电源外型a、电源PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。一般交流电压波动在正负10%(15%)范围内。TSX/PMXCPURESET钮(冷启动)编程口T

3、ER辅助口AUX1型PCMCIA存储卡3型PCMCIA通讯卡RUNERRTERI/O集成FIPIO口***PCXCPU:b、中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。2-1PLC的硬件结构c、存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。(一) PLC常用的存储器类型1.RAM一种读/写存储器(随机存储器)2.EPROM可擦除的只读存储器3.EEPROM电可擦除的只

4、读存储器4.FLASH闪速存储器(FlashMemory)，既有ROM的特点，又有很高的存取速度，而且易于擦除和重写，功耗很小。(二) PLC存储空间的分配虽然各种PLC的CPU的最大寻址空间各不相同，但是根据PLC的工作原理其存储空间一般包括以下三个区域：◎系统程序存储区◎系统RAM存储区(包括I/O映象区和系统软设备等)逻辑线圈数据寄存器计时器计数器变址寄存累加器◎用户程序存储区2-1PLC的硬件结构d、输入输出电路1、现场输入电路由光电耦合和PLC内部接口电路组成。分为开关量输入和模拟量输入。其中开关量又有直流、交流两种输入方式。直流开关量输入单元：PLC内部电路

5、光耦合器电源VDR1R2CLED2-1PLC的硬件结构交流开关量输入单元：PLC内部电路双向光耦合器VDR1R2CLED~交流电源R32-1PLC的硬件结构模拟量输入单元框图：PLC内部电路A/D转换器滤波光电耦合隔离2-1PLC的硬件结构2、现场输出电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求等输出接口电路和隔离驱动构成。分为开关量输出和模拟量输出。其中开关量输出又有继电器、可控硅、晶体管三种输出方式。继电器型开关量输出单元：PLC内部电路负载负载负载~外部电源2-1PLC的硬件结构可控硅型开关量输出单元：PLC内部电路负载负载负载~外部电源22Ω0.015μF2-1PL

6、C的硬件结构晶体管开关量输出单元：PLC内部电路负载负载外部电源负载2-1PLC的硬件结构模拟量输出单元框图：PLC内部电路D/A转换器信号转换光电耦合隔离2-1PLC的硬件结构e、功能模块如计数、定时等功能模块。f、通信模块如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等。输入处理程序处理输出处理2-2PLC的工作原理返回返回首页2-2PLC的工作原理PLC是一个执行逻辑功能的工业控制装置。与其他控制装置一样，PLC根据输入信号的状态，按照控制要求进行处理判断，产生控制输出。这一过程包括输入部分，内部逻辑（程序处理）部分、输出部分。PLC等效电路如下：X000X

7、001Y000SB1SB2Y000KM1com输入处理部分内部逻辑（程序处理）部分输出处理部分返回首页2-2PLC的工作原理（1）输入部分输入部分是利用输入端与外部设备连接，这些外部设备将外部信息经过输入端送到PLC内部。（2）内部逻辑部分内部逻辑部分不是硬件连接，而是用户程序（如：梯形图程序），在这些程序控制下，PLC对输入信号进行运算处理，判断那些信息需要输出，将其经过输出端发送到负载。（3）输出部分输出部分是PLC驱动负载的电路，其等效线圈（编程软元件）由内部逻辑电路的命令控制，并驱动外部负载作出相应的动作。由PLC等效电路的输入、