第四章可编程控制器的系统结构和工作原理.ppt

第四章 PLC的系统组成及工作原理 第一节 PLC的硬件结构 PLC的基本组成框图 CPU 中央处理单元是PLC的控制中心，它可将存储在PLC内的程序逐步取出加以分析、判断、运算及执行。这种依程序逐步执行的动作，称之为扫描。 CPU的执行速度会影响PLC的功能 CPU的处理器位数也会影响扫描时间。 存储器 系统存储器：存放系统程序 用户存储器：分用户程序存储器和数据存储器，用于存放用户编写的控制程序和数据。 PLC使用的存储器类型: ROM：只读存储器 RAM：读写存储器 EPROM：紫外线擦除的只读存储器 EEPROM：电擦除的只读存储器 输入接口 是外部输入设备与PLC的连接界面,通过此界 面,CPU可以测得外部输入设备的状态（0或1）。 输入接口电路形式： 干接触:由内部的直流电源供电 直流输入:小型PLC也由内部的直流电源供电 交流输入:必须外加电源 输出接口 PLC通过输出接口实现对外部负载的控制操作。 PLC的输出形式有三种： 继电器输出（R）：可带交、直流负载 晶体管输出（T）：可带直流负载 晶闸管输出（S）：可带交流负载 第二节 PLC的软件系统 梯形图与传统控制线路对比 指令语句表 状态转移图（SFC图） 第三节 PLC的工作原理 一、可编程控制器的工作方式 具有两大特点： 采用循环扫描工作方式 对输入、输出集中处理 PLC的工作过程包括五个阶段： 内部处理、通信处理、输入采样、程 序执行、输出刷新。　 　　 输入采样阶段 ：PLC以扫描方式按顺序将所有输入端的输入信号状态(“o”或“l”）读入输入映像寄存器区。这个过程称为对输入信号的采样。此时输入映像区被刷新，PLC进入下一个阶段。 （输入信号集中批处理） 程序执行阶段 ：PLC按照先左后右、先上后下的顺序对梯形图程序进行扫描，对由接点构成的控制线路进行逻辑运算，（X触点的值是从输入映像寄存器中读出的，其它触点的值是从元件映像寄存器中读出的）并把逻辑运算的结果（各继电器线圈的状态值）存入元件映像寄存器区对应位置，刷新原来数据区的状态。 注意： 运算结果在全部程序未执行完毕之前，不会送到输出端子上。 输出刷新阶段 ：在执行完用户所有程序后，PLC将元件映像寄存器中的Y寄存器的状态，集中送到输出锁存器中，刷新上一阶段输出锁存器中的数据，再通过一定的输出方式(如继电器输出方式)去驱动输出端的外接负载。 （输出信号集中批处理） 扫描周期：PLC完成一次扫描过程所需的时间。 扫描周期的长短和PLC的运算速度和工作 方式有关,但主要和用户程序的长度及指令的种 类有关。 一个扫描周期的时间大约在几毫秒到几百 毫秒之间。 三、PLC的I/O响应时间 是指PLC的外部输入信号发生变化的时刻至它控制的有 关外部输出信号发生变化的时刻的时间间隔。 PLC采用输入集中采样和输出集中刷新方式，提高了系统的抗干扰能力，增强了系统的可靠性。 PLC的输出信号响应滞后于输入信号，滞后时间对一般系统无关紧要，但对要求响应快的场合不适合。 程序结尾加END指令可缩短扫描时间。 继电器控制与PLC控制对比举例-起保停电路 本章内容结束！ * * 第一节 PLC的硬件结构 第二节 PLC的软件系统 第三节 PLC的工作原理 PLC种类繁多，但其组成结构和工作原理基本相同。 PLC系统组成:基本单元、I/O扩展单元、外部设备。 FX2N-32MR：基本单元 FX2N-32ER： 扩展单元 编程器 外 打印机 EPROM 写入器 设 PLC或上位 计算机 按钮 触点 行程开关 继电器线圈 指示灯 电磁阀 主机 电 源 CPU 存储器 控 制 器 输入接口 输出接口 运 算 器 系统存储器 （ROM） 外设接口 用户存储器 （RAM EPROM等） I/O扩展接口 电源 I/O扩展单元 动画演示 下一节 返回 返回 PLC内部 光电耦合器 输入信号 当输入端外电路接通时，输入点获取逻辑值“1” 当输入端外电路断开时，输入点获取逻辑值“0” PLC输入电路原理图 动画演示 返回