LC的基本結(jié)構(gòu)及工作原理

PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理PLC的基本結(jié)構(gòu)

PLC的工作原理

PLC的分類

PLC的主要技術(shù)指標(biāo)PLC的發(fā)展趨勢

一、PLC的基本結(jié)構(gòu)1．主機(jī)

2．I/O擴(kuò)展機(jī)

3．外部設(shè)備

1．主機(jī)CPU（微處理器）存儲器輸入單元輸出單元電源I/O擴(kuò)展接口外設(shè)I/O接口（1）CPUCPU是PLC的核心，類似于人的大腦。具體作用如下：①接受、存儲用戶程序。②按掃描方式接收來自輸入單元的數(shù)據(jù)和各狀態(tài)信息，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)。③執(zhí)行監(jiān)控程序和用戶程序，完成數(shù)據(jù)和信息的邏輯處理，產(chǎn)生相應(yīng)的內(nèi)部控制信號，完成用戶指令規(guī)定的各種操作。④響應(yīng)外部設(shè)備的請求。（2）存儲器PLC的存儲器有兩種：系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器。系統(tǒng)程序存儲器主要用于存放系統(tǒng)正常工作所必須的程序，如系統(tǒng)診斷程序、鍵盤輸入處理程序、指令解釋程序、監(jiān)控程序等。這些程序與用戶無直接關(guān)系，已由廠家直接固化進(jìn)EPROM中，不能由用戶直接存取、修改。用戶程序存儲器主要存放用戶程序（用戶利用PLC的編程語言按不同控制要求所編制的控制程序或數(shù)據(jù)，這相當(dāng)于設(shè)計繼電器控制系統(tǒng)硬接線的控制電路圖），可修改。

(3)輸入單元輸入單元的作用是接收從開關(guān)、按鈕、繼電器觸點和傳感器等輸入的現(xiàn)場控制信號，并將這些信號轉(zhuǎn)換成CPU能接收和處理的數(shù)字信號。根據(jù)輸入信號形式的不同，可分為開關(guān)量輸入單元和模擬量輸入單元兩大類。開關(guān)量輸入單元模擬量輸入單元：（4）輸出單元輸出單元接收經(jīng)過CPU處理過的輸出數(shù)字信號，并把它轉(zhuǎn)換成被控制設(shè)備或顯示裝置所能接收的電壓或電流信號，以驅(qū)動接觸器、電磁閥和指示器件等。根據(jù)輸出信號形式的不同，可分為開關(guān)量輸出單元和模擬量輸出單元兩大類。①開關(guān)量輸出單元：繼電器輸出方式晶體管輸出方式晶閘管輸出方式繼電器輸出電路繼電器輸出方式的特點既可驅(qū)動交流負(fù)載,又可驅(qū)動直流負(fù)載。驅(qū)動負(fù)載的能力在2A左右。優(yōu)點：適用電壓范圍比較寬，導(dǎo)通壓降小，承受瞬時過電壓和過電流的能力強(qiáng)。缺點：動作速度較慢，動作次數(shù)（壽命）有一定的限制。建議在輸出量變化不頻繁時優(yōu)先選用。晶體管輸出電路晶體管輸出方式的特點只可驅(qū)動直流負(fù)載。驅(qū)動負(fù)載的能力為零點幾安培左右。優(yōu)點：可靠性強(qiáng)，執(zhí)行速度快，壽命長。缺點：過載能力差。適合在直流供電、輸出量變化快的場合選用。晶閘樓管輸色出電京路晶閘證管輸仆出方巧式的嫩特點適合必驅(qū)動挨交流摔負(fù)載頌。驅(qū)動奶負(fù)載侄的能稻力為1A左右糕。優(yōu)點季：可便靠性耀強(qiáng)，駕執(zhí)行吳速度歸快，身壽命雞長。缺點毛：過逗載能遺力差拌。適合竊在交姿流供挽電、鬼輸出貨量變圣化快吧的場尋合選裹用。②模擬銳量輸括出單齊元（5）電稻源電源豎單元敞的作盞用是煤把外宮部電已源（22愚0V的交隨流電嶺源）皺轉(zhuǎn)換近成內(nèi)秘部工群作電涂壓。外部院連接疫的電徹源，疤通過PL采C內(nèi)部仇配有堤的一呢個專劑用開悠關(guān)式廉穩(wěn)壓紅電源燃，將極交流/直流銹供電凳電源生轉(zhuǎn)化繭為PL痰C內(nèi)部忌電路慎需要愁的工警作電年源（音直流5伏、±1辱2伏、24伏）領(lǐng)，并尾為外恩部輸別入元停件（望如接貢近開凈關(guān)、嬸）提顏供24岔V直流短電源絲式（僅謀供輸汽入端緒點使踢用）碗，而伍驅(qū)動PL恥C負(fù)載狡的電玻源由宿用戶丙提供秩。電源劣組件排內(nèi)還捐裝有令備用存鋰電基池，園以保病證在村斷電及時保驗存必析要的歐信息細(xì)。（6）I/伯O擴(kuò)展益接口I/媽O擴(kuò)展袋接口螺是PL顯C主機(jī)損為了搬擴(kuò)展甚輸入/輸出謊點數(shù)窗和類坡型的慕部件輝，輸費入/輸出薄擴(kuò)展慨單元辛、遠(yuǎn)敘程輸村入/輸出路擴(kuò)展疫單元歪、智派能輸稈入/輸出唯單元統(tǒng)等都荒通過絲式它與蛛主機(jī)盾相連送。I/稅O擴(kuò)展暮接口真有并晨行接喜口、奶串行責(zé)接口去等多廁種形減式。（7）外設(shè)I/悟O接口外設(shè)I/技O接口左是PL扛C主機(jī)步實現(xiàn)添人機(jī)澆對話泊、機(jī)貨機(jī)對欄話的瞎通道臂。通過擾它，PL對C可以惕和編業(yè)程器申、彩炎色圖蒙形顯庭示器蘭、打蹲印機(jī)拆等外偶部設(shè)重備相威連，鹿也可范以與宣其他PL毫C或上晶位計辱算機(jī)詳連接壓。2．I/鋤O擴(kuò)展冠機(jī)每種PL芹C都有珠與主集機(jī)相愁配的甘擴(kuò)展搭模塊堵，用退來擴(kuò)能展輸躺入、卵輸出從點數(shù)礙，以側(cè)便根歐據(jù)控?fù)е埔糖箪`席活組蔑合系坡統(tǒng)。PL榜C的擴(kuò)內(nèi)展模雪塊內(nèi)匯一般安不設(shè)CP撫U，僅技對I/婦O通道過進(jìn)行狗擴(kuò)展裝，不耀能脫釣離主期機(jī)獨以立實唉現(xiàn)系牲統(tǒng)的老控制濟(jì)要求評。3．外精部設(shè)閃備編程所設(shè)備盒式釋磁帶駕機(jī)打印錘機(jī)EP栽RO幣M寫入趟器圖形翁監(jiān)控梨系統(tǒng)PL然C或上存位計鄰算機(jī)二、PL羞C的工蘿作原佛理1.邁P討LC的工櫻作方盛式——循環(huán)渠掃描溫方式一個加掃描紐奉周期愚主要擊可分錢為：（1）輸事入采抓樣階垃段（2）執(zhí)陷行程貢序階彼段（3）處量理通黑信請栗求階音段（4）執(zhí)眼行CP福U自診總斷測周試階懷段（5）輸袍出刷滔新階駕段PL走C的工籃作原牌理PL乘C采用焦循環(huán)如順序趨掃描億方式迅工作德，CP變U在每制個掃椅描周垮期的視開始裝掃描貍輸入蹈模塊惜的信蚊號狀程態(tài)，泡并將葬其狀風(fēng)態(tài)送侵入到頁輸入打映像分寄存鈴器區(qū)腦域；笑然后們根據(jù)獻(xiàn)用戶貨程序慈中的接程序斯指令筋來處泛理傳補(bǔ)感器幅信號醉，并疲將處勿理結(jié)箱果送競到輸泥出映類像寄障存器印區(qū)域片，在灰每個陶掃描蠟周期棍結(jié)束屯時，吃送入給輸出尖模塊作。PL踩C掃描渡過程輸入姨輸出稼的處省理過知程輸入研采樣騾階段執(zhí)行紅程序貍階段輸出甘刷新樂階段輸入默采樣皂階段PL狂C以掃曠描方榨式按奶順序莖將所蓮有輸易入端斧的狀闊態(tài)讀升入到草輸入康狀態(tài)衫寄存迎器中億存儲隔，這萄一過紗程稱船為采俱樣。在本簡工作屈周期慢內(nèi)這求個采猜樣結(jié)聲果的球內(nèi)容榮不會婦改變博，而亞且將潑在PL雙C執(zhí)行理程序提時被趕使用羨。執(zhí)行規(guī)程序資階段PL源C按從編上到茫下、睜從左批到右盾順序?qū)Τ探剐蜻M(jìn)兔行掃低描，瘋并分灶別從皮輸入岸狀態(tài)榜寄存異器和欄輸出聾狀態(tài)保寄存這器中醬獲得藍(lán)所需主的數(shù)罩據(jù)進(jìn)組行運寬算、陽處理獨，再疼將程海序執(zhí)截行的雪結(jié)果廣寫入掩輸出竟?fàn)顟B(tài)窗寄存槐器中端保存宰。但再這個辭結(jié)果心在全拍部程覽序未縣執(zhí)行奇完畢木之前猜不會慮送到睜輸出亭端口倘上。輸出裹刷新宇階段在所升有用蓄戶程舞序執(zhí)襖行完彎畢后稻，PL縫C將輸避出映廈像寄腦存器繳中的扒內(nèi)容議送入班輸出是鎖存侮器中恰，通柜過一存定的潤方式泛輸出畫，驅(qū)都動外芬部負(fù)缺載。掃描凡周期PL丘C重復(fù)盒執(zhí)行總輸入燙采樣漁、執(zhí)蜻行程悉序、積輸出圍刷新利三個行階段租，每彩重復(fù)阿一次借的時隔間稱欄為一挖個掃沃描周佛期。PL鼠C的一贈個掃壘描周置期一倦般為10～10帶0m口s之間甚。2.宮PL慘C工作判過程夏舉例三相伙異步疫電動堂機(jī)的爸長動濾（自目鎖）嫩控制PL娛C的外拜部接泊線和臣等效令電路三、PL賓C的分木類1．按萬結(jié)構(gòu)販形式忘分：整體捆式：幣將電壇源、CP姓U、I/鉗O部件姿都集顏中在釣一個短機(jī)箱盼內(nèi)。模塊余式：狡將PL抬C各部限分分幻玉成若繡干個的單獨寶的模截塊。2．按I/騙O點數(shù)車分：小型PL夢C：I/活O點數(shù)稼在25組6點以醒下，斃其中樸小于64為超膛小型籠或微冷型PL仍C。中型PL弄C：I/財O點數(shù)少在25傍6~擺20內(nèi)48點之時間。大型PL薪C：I/飄O點數(shù)始在20她48點以輩上，華其中腫超過81檢92點為急超大駕型PL藥C。3．按豎功能膜分：低檔央機(jī)：疾具有唇邏輯兆運算崗、定繪時、喘計數(shù)積、移付位以覽及自趴診斷那、監(jiān)村控等嘆基本磚功能哥。中檔趣機(jī)：鑄比低從檔機(jī)惑多了采模擬感量輸份入/輸出買、算解術(shù)運宏算、矛數(shù)據(jù)錫傳送輛比較口等功搭能。高檔峽機(jī)：鑰比中弊檔機(jī)轉(zhuǎn)多了遙矩陣望運算旦等特槳殊功爐能函橋數(shù)運卸算、換通信父聯(lián)網(wǎng)扮等功海能。四、PL犁C的主出要技住術(shù)指印標(biāo)1.譽(yù)I稻/O點數(shù)可編阿程控獨制器償?shù)腎/均O點數(shù)鑒指外效部輸邊入、統(tǒng)輸出貧端子垃數(shù)量跳的總捐和。酒它是缸描述搬的PL按C大小角的一儀個重淺要的蓋參數(shù)亞。2.存儲喪容量在PL梯C中，側(cè)用戶顫程序疊的存衛(wèi)儲容管量有零的是躬用編餃程的僑步數(shù)慌來表肝示，單每編烈一條懼語句兩為一船步；絞有的銀是以章字為雞單位泥來計飾算，8位二捎進(jìn)制燃數(shù)為墳一個寶字節(jié)州，每10遺24個字?jǐn)z節(jié)為1K衣B。目前帽大型PL押C的存瞇儲容釋量是漆幾百KB，最料高可滿達(dá)幾MB。為睛了擴(kuò)傷大存瘦儲容幼量，當(dāng)有的副公司避已使味用了呢磁泡較存儲訂器或公硬盤勢。PL忽C采用萬循環(huán)盤掃描掉方式塔工作潮，完歇成1次掃君描所督需的駕時間關(guān)叫做勾掃描惰周期茂。影響請掃描嚴(yán)速度揪的主努要因賓素有呈用戶浩程序喚的長學(xué)度和PL享C產(chǎn)品屢的類眼型。目前航大中院型PL艷C的掃雀描速欲度可島達(dá)0．2m主s／KB左右畜。3.掃描伙速度指令離系統(tǒng)兩是指PL提C所有對指令聲的總垂和。一般彈來講預(yù)，指磨令的勉種類攏和數(shù)素量越傻多，范功能頁就越柳強(qiáng)，撿因而笨指令謝多少紙是衡載量PL或C能力李強(qiáng)弱校的指廈標(biāo)，遞決定灶了PL借C的處精理能棍力和骨控制玩能力抓。4.指令盤系統(tǒng)5.通信津功能通信勤有PL翅C之間再的通真信和PL藍(lán)C與其況他設(shè)訓(xùn)備之脊間的惹通信喬。通信著主要垮涉及倘通信眨模塊則，通派信接衣口，石通信捧協(xié)議狀和通栗信指同令等砍內(nèi)容夾。P