PLC原理及工程应用 作者 孙同景 陈桂友 第二章 PLC的基础知识.ppt

《 PLC原理及工程应用》 第二章 PLC的基础知识 第二章 PLC的基础知识 可编程序控制器的基本概念 可编程序控制器的基本组成 可编程序控制器的扩展构成 可编程序控制器的工作方式 2.1 可编程序控制器的基本概念 2.1.1存储程序控制 1、接线程序控制：通过电器元器件的固定接线来实现控制逻辑，完成控制任务。 制造周期较长，造价相应较高，维修也不方便，灵活性和通用性较低，故障率较高 2、支配控制系统工作的程序存放在存储器中， 利用程序来实现控制逻辑，完成控制任务。 具有通用、灵活、可靠性高等特点 可编程序控制器构成的存储程序控制系统的组成部分： 输入部分：它们直接接受来自操作台上的操作命令，或来自被控对象上的各种状态信息，如按钮、开关、传感器等。 输出部分：它们用来接受程序执行结果的状态，以操作各种被控对象，如电动机、电磁阀、状态指示部件等。 控制部分：采用微处理器和存储器，执行按照被控对象的实际要求编制并存入程序存储器的程序，来完成控制任务。 软继电器的概念： 对于使用者来说，在编制应用程序时，可以不考虑微处理器和存储器的复杂构成及其使用的计算机语言，而把PLC看成是内部由许多“软继电器”组成的控制器，用提供给使用者的近似于继电器控制线路图的编程语言进行编程。 PLC内部的继电器并不是实际的物理继电器，它实质上是存储器中的某些触发器，该位触发器状态为“1”时，相当于继电器接通；该位触发器状态为“0”时，相当于继电器断开。 “软继电器”的线圈、常开接点、常闭接点 PLC为用户提供的继电器一般是：输入继电器、输出继电器、辅助继电器、特殊功能继电器、移位寄存器、计时／计数器等。其中输入输出继电器一般与外部输入、输出设备相连接，而其他继电器与外部设备没有直接联系，因此可统称为内部继电器。 2.1.2 PLC 常用术语 1．位 是PLC中逻辑运算的基本元素，通常也称为内部继电器。 2．I/O点 常用I/O点数来表征PLC的规模。 3．通道 一个通道含16位，或者说含16个继电器。 4．区 相同类型通道的集合。数据区、定时/计数器区、内部继电器区等 2.2 可编程序控制器的基本组成 2.2.1 PLC的硬件组成 1．主机（CPU模块） 在主机内部，由微处理器（MPU）通过数据总线、地址总线、控制总线以及辅助电路连接存储器、接口及I/O单元，诊断PLC的硬件状态；借助编程器接收用户键入的程序和数据；读取、解释并执行用户程序；按规定的时序接收输入状态、刷新输出状态，与外部设备交换信息等。总之，由主机实现对整个PLC的控制和管理。 （1）微处理器（MPU）：PLC 中常用的MPU主要采用通用微处理器、单片机等。 （2）存储器：PLC的存储器用于存储程序和数据。系统程序存储器用于存储系统程序，一般采用ROM或EPROM；用户程序存储器用于存储用户的应用程序。 （3）I/O接口：I/O接口是MPU与外部设备、I/O模块等的连接部件，用于扩充PLC总线的驱动能力和扇入扇出点数。 2．电源 PLC配有开关式稳压电源，电源的交流输入端一般接有尖峰脉冲吸收电路，以提高抗干扰能力。小型PLC电源的交流输入电压范围一般较宽，如有的小型PLC可在l60VAC~ 260VAC范围内正常工作。 3．输入／输出模块 输入/输出模块是PLC与现场I/O设备或其他外部设备之间的连接部件。 输入模块用于调理输入信号，对输入信号进行滤波、隔离、电平转换等，把输入信号的逻辑值安全可靠地传递到PLC内部。 输出模块用于把用户程序的逻辑运算结果输出到PLC外部，输出模块具有隔离PLC内部电路和外部执行元件的作用，还具有功率放大的作用。 （1）直流开关量输入模块： （2）交流开关量输入模块： （3）直流开关量输出模块 （4）交流开关量输出模块 （5）继电器输出模块 （6）开关量输入／输出模块等效电路： 4．功能模块 除开关量输入/输出外，PLC的其他输入/输出功能由功能模块来实现。一个功能模块占用多个输入／输出通道，因此在组合式PLC中对功能模块的使用数量存在限制，而对开关量输入/输出模块的数量不加限制。一般地，除编程器以外的外部设备需经功能模块才能与主机总线连接。因此，对应于各种外设以及PLC要完成的特殊输入／输出功能，有多种功能模块。 常用的功能模块有： 模拟量输入模块 模拟量