第二章可編程序控制器的硬件與工作原理

第二章可編程序控制器的硬件與工作原理2--1可編程序控制器的物理結(jié)構(gòu)一、整體式CPU模塊，輸入輸出模塊和電源裝在一個(gè)箱狀機(jī)殼內(nèi)。適用于小型PC，它包括基本單元和擴(kuò)展單元第二章可編程序控制器的硬件與工作原理2--1可編程序控制器的物理結(jié)構(gòu)二、模塊式由框架和模塊組成，模塊插在模塊插座上，模塊插座焊在框架中的總線連接板上。

三、疊裝式第二章可編程序控制器的硬件與工作原理FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí)第二章可編程序控制器的硬件與工作原理

2--2可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)輸入模塊輸出模塊CPU模塊可編程序控制器按鈕選擇開(kāi)關(guān)限位開(kāi)關(guān)電源接觸器電磁閥指示燈電源編程器第二章可編程序控制器的硬件與工作原理2-2-1CPU模塊微處理器存儲(chǔ)器一、微處理器1.診斷PLC電源、內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編制程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。2.采集現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并送人PLC的寄存器中。3.逐條讀取指令，完成各種運(yùn)算和操作。4.將處理結(jié)果送至輸出端。5.響應(yīng)各種外部設(shè)備的工作請(qǐng)求。第二章可編程序控制器的硬件與工作原理

2-2-1CPU模塊二、存儲(chǔ)器(RAM)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器：可讀可寫(xiě)，沒(méi)有斷電保持功能。(ROM)只讀存儲(chǔ)器：只讀，不能寫(xiě)。(EPROM)可擦除可編程序的只讀存儲(chǔ)器：非易失性.用紫外線照射芯片上的透鏡窗口，可以擦除已寫(xiě)入的內(nèi)容,寫(xiě)入新內(nèi)容。(EPPROM)可電擦除：它是非易失的,間有ROM的非易失性和RAM的隨機(jī)存取的優(yōu)點(diǎn).但價(jià)格比較高。RAM存放用戶(hù)程序ROM存放系統(tǒng)程序輸入接口電路：采用光電耦合電路，將限位開(kāi)關(guān)、手動(dòng)開(kāi)關(guān)、編碼器等現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成CPU所能接受和處理的數(shù)字信號(hào)。第二章可編程序控制器的硬件與工作原理

2-2-2I/O模塊一、輸入輸出接口電路輸出接口電路：采用光電耦合電路，將CPU處理過(guò)的信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)需要的強(qiáng)電信號(hào)輸出，以驅(qū)動(dòng)接觸器、電磁閥等外部設(shè)備的通斷電。有三種類(lèi)型：1.繼電器輸出型：為有觸點(diǎn)輸出方式，用于接通或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)頻率較低的直流負(fù)載或交流負(fù)載回路。2.晶閘管輸出型：為無(wú)觸點(diǎn)輸出方式，用于接通或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)頻率較高的交流電源負(fù)載。3.晶體管輸出型：為無(wú)觸點(diǎn)輸出方式，用于接通或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)頻率較高的直流電源負(fù)載。第二章可編程序控制器的硬件與工作原理

2-2-2I/O模塊輸出接口電路類(lèi)型：第二章可編程序控制器的硬件與工作原理

2-2-2I/O模塊二、模塊的外部接線方式COMX0X1X2X3X4X5X6X7匯點(diǎn)式第二章可編程序控制器的硬件與工作原理

2-2-2I/O模塊二、模塊的外部接線方式COM1Y0Y1COM2Y2Y3分組式第二章可編程序控制器的硬件與工作原理

2-2-2I/O模塊二、模塊的外部接線方式Y(jié)OCOM0Y1COM1Y2COM2Y3COM3分割式PLC的電源是指將外部輸入的交流電處理后轉(zhuǎn)換成滿足PLC的CPU、存儲(chǔ)器、輸人輸出接口等內(nèi)部電路工作需要的直流電源電路或電源模塊。許多PLC的直流電源采用直流開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，不僅可提供多路獨(dú)立的電壓供內(nèi)部電路使用，而且還可為輸入設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)電源。第二章可編程序控制器的硬件與工作原理

2-2-3電源模塊一、手持編程器采用助記符語(yǔ)言編程，具有編輯、檢索、修改程序、進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置、內(nèi)存監(jiān)控等功能。可一機(jī)多用，具有使用方便、價(jià)格低廉的特點(diǎn)。缺點(diǎn)：不夠直二、編程軟件可通過(guò)PLC的RS232外設(shè)通訊口(或RS422口配以適配器)與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)，利用專(zhuān)用工具軟件（GXDeveloper、FXGP_WIN_C）對(duì)PLC進(jìn)行編程和監(jiān)控。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程和監(jiān)控比手持編程工具更加直觀和方便。第二章可編程序控制器的硬件與工作原理

2-2-4編程器

2-3可編程序控制器的工作原理第二章可編程序控制器的硬件與工作原理

2-3可編程序控制器的工作原理一、PLC的工作模式：運(yùn)行狀態(tài)(RUN):輸入處理執(zhí)行程序輸出處理內(nèi)部處理通訊處理停止?fàn)顟B(tài)(STOP):內(nèi)部處理通訊處理第二章可編程序控制器的硬件與工作原理

2-3可編程序控制器的工作原理二、PLC的工作特點(diǎn)輸入信號(hào)集中批量處理輸出信號(hào)集中批量處理程序集中執(zhí)行第二章可編程序控制器的硬件與工作原理用戶(hù)輸出設(shè)備輸入端子輸入鎖存器輸入映象寄存器輸出映象寄存器輸出鎖存器輸出端子程序執(zhí)行用戶(hù)輸入設(shè)備寫(xiě)讀讀輸入刷新

程序執(zhí)行輸出刷新一個(gè)掃描周期輸入刷新PLC的掃描工作過(guò)程三、PLC的工作原理1.微機(jī)：等待命令的工作方式PLC：循環(huán)掃描的工作方式2.工作過(guò)程：CPU從第一條指令開(kāi)始按指令步序號(hào)作周期性的循環(huán)掃描，如果無(wú)跳轉(zhuǎn)指令,則從第一條指令開(kāi)始逐條順序執(zhí)行用戶(hù)程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條指令，周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個(gè)循環(huán)稱(chēng)為一個(gè)掃描周期。第二章可編程序控制器的硬件與工作原理

2-3可編程序控制器的工作原理

2-3可編程序控制器的工作原理T

=公共部分掃描時(shí)間+外設(shè)掃描時(shí)間+用戶(hù)程序執(zhí)行時(shí)間+I／0掃描時(shí)間四、PLC的掃描周期

T=輸入延遲時(shí)間+掃描周期+輸出延遲時(shí)間+輸出時(shí)間PLC的I／0響應(yīng)時(shí)間第二章可編程序控制器的硬件與工作原理第二章可編程序控制器的硬件與工作原理

2-4FX系列PLC性能簡(jiǎn)介一、FX系列PLC的型號(hào)1.FX系列PLC的型號(hào)名稱(chēng)的含義：FX--①③④⑤②①

子系列名稱(chēng)，例如1S、1N、2N等。②

輸入輸出總點(diǎn)數(shù)③

單元類(lèi)型：M基本單元、E輸入輸出混合擴(kuò)展單元與模塊、EX輸入專(zhuān)用擴(kuò)展模塊、EY輸出專(zhuān)用擴(kuò)展模塊④輸出形式：R繼電器、T晶體管、S雙向晶閘管⑤電源和輸入、輸出類(lèi)型等特性

第二章可編程序控制器的硬件與工作原理

2-4FX系列PLC性能簡(jiǎn)介二、FX1S系列PLCFX1S系列適應(yīng)于極小規(guī)模的控制，其大小只有一張卡大，但卻有完善的性能和通訊功能?？刂埔?guī)模從10點(diǎn)到30點(diǎn)。

FX1S系列的基本單元見(jiàn)教材表2-4P17

2-4FX系列PLC性能簡(jiǎn)介第二章可編程序控制器的硬件與工作原理三、FX2N系列PLCFX2N系列是FX系列PLC家族中最先進(jìn)的系列。由于FX2N系列具備如下特點(diǎn)：I/O最大可支持256點(diǎn)、程序執(zhí)行更快、全面增強(qiáng)了通信功能、適合世界各國(guó)不同的電源以及滿足各種需要的大量特殊功能模塊和網(wǎng)絡(luò)模塊。