可编程控制器的结构及工作原理课件.pptVIP

第五章可编程控制器的结构及工作原理第一节可编程控制器的硬件系统第二节可编程控制器的软件及编程语言第三节可编程控制器的工作原理

5.1PLC的结构与工作原理一、PLC的基本构成主机电源输输输出设备输出单元入入CPU设备单元编程器盒式磁带机打印机EPROM写入器上位计算机PLCI/O扩展单元I/O扩展存储器外设接口系统程序存储器用户程序特殊功能单元存储器口可编程终端PT整体式PLC的基本组成框图

CPM1AOMRON公司的整体式PLC

1、中央处理器（CPU）?接收并存储用户程序和数据；?诊断电源、PLC工作状态及编程的语法错误；?接收输入信号，送入数据寄存器并保存；?运行时顺序读取、解释、执行用户程序，完成用户程序的各种操作；?将用户程序的执行结果送至输出端。

2、存储器?PLC的存储器用来存放程序和数据。1区2?程序又分为系统程序和用户程序。?存储区的分配：1、系统程序存储器（区）（ROM）区2、用户程序存储器（区）（RAM）3、变量（数据）存储器（区）…..3区

3、输入输出接口（I/O）?是CPU与工业现场装置之间的连接部件。

(1)输入接口?功能：采集现场信号，通过光电隔离转换成标准电平送给PLC内部电路。?输入信号有开关量和模拟量。开关量输入接口有直流和交流两种。?开关量信号：按钮、开关、继电器触头等?模拟量信号：电位器、测速发电机等?辅助电源：DC24V输入、DC12V输入、AC输入?对输入的模拟量，需进行模数（A/D）转换，才能为CPU所接受。

直流输入电路输入点外部开关SR1C+5V内部TR2→→A滤波电COM路R3公共端LED光电耦合输入点的状态显示

交流输入电路输入点外部开关LED+5VR1CS内部电路T→→R2～A滤波R3COM输入点的状态显示光电耦合

(2)输出接口?连接被控对象中的各类执行元件：接触器、电磁阀、指示灯、调节阀（模拟量）、调速装置（模拟量）等。?为适应不同负载，输出方式有：?晶体管输出方式：驱动用于直流负载?晶闸管输出方式：驱动频繁动作的交/直流负载?继电器输出方式：驱动非频繁动作的交/直流负载?PLC的各种输出方式同样都要采用光电隔离。有些PLC还具有模拟输出接口。

晶体管输出电路输出点的状态显示光电耦合输出点公共端

晶闸管输出电路输出点的状态显示光电耦合输出点负载T内部电路→→R2C～LEDCOMR1FU公共端

继电器输出电路输出点的继电器状态显示机械触点输出点内负载J部电路LED～RCOM公共端

※输出端子的接线方式a)输出各自独立（无公共点）b)每4～8个输出点构成一组，公用一个公共点。

4、电源单元?可编程控制器的电源包括:*为可编程控制器各工作单元供电的开关电源。*为掉电保护电路供电的后备电源，一般为电池。?电源模块：*可为CPU板、I/O板及扩展单元提供工作电源。*有的PLC能向外部提供24V的直流电源，可作为输入单元连接的外部设备的电源。

5、I/O扩展接口——采用并行通讯方式I/O扩展端口

连接电缆I/O扩展器CPM1A主机与I/O扩展器的连接

I/O扩展端口可以连接的设备举例

6、通讯及编程接口——采用RS-485或RS-232串行总线外设端口

可编程控制器一般可配备的外部设备：打印机，用以打印程序或制表EPROM写入器，用以将程序写入用户EPROM中高分辨率大屏幕彩色图形监控系统，用以显示或监视有关部分的运行状态

直插式编程器显示屏编程器主机运行位监控位编程位工作方式选择开关

指令键编辑键数字键清除键

工作方式选择开关CPM1A主机与便携式编程器的连接

知识回顾：1、PLC的硬件系统由哪几部分组成？2、PLC常用的编程语言有哪几种？

5.2PLC的软件及编程语言一、PLC软件系统组成运行管理生成用户环境系统内部自检系统管理程序系统软件用户指令解释程序标准程序模块、系统调用软件系统指令表用户程序梯形图顺序功能流程图

系统管理程序：v运行管理：对控制PLC输入、输出、计算、自检、通信等作时间上的分配管理。v存储空间管理：即生成用户环境。规定各种参数、程序的存放地址，将用户使用的数据参数、存储地址转化为实际的数据格式及物理地址，使用户看到的是按照用户数据结构排列的元件空间和程序存储空间。v系统自检程序：包括系统出错检测、用户程序语法检验、句法检验、警戒时钟运行等。

用户指令解释程序：v将用户使用的编程语言（梯形图）转变为机器语言指令，由PLC执行这些指令。标准程序模块和系统调用：v由许多独立的程序块组成。各程序块完成不同功能，如输入、输出处理，特殊运算等。PLC的各种具体工作由这部分程序完成，程序的多少决定了PLC性能的强弱。

二、PLC的编程语言IEC61131-3中规定