1.3 PLC 的結(jié)構(gòu)及工作原理_第1頁
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文檔簡介

11PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理延遲符任務(wù)一:認(rèn)識(shí)可編程控制器

PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理可編程控制器的核心是CPU,在CPU的外圍配置了相應(yīng)的接口電路(硬件),在CPU中配置了監(jiān)控程序(軟件)。1、PLC的基本構(gòu)成3

(1)中央處理單元(CPU)

PLC中的CPU是PLC的核心,起神經(jīng)中樞的作用,每臺(tái)PLC至少有一個(gè)CPU,它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù),用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù),并存入規(guī)定的寄存器中,同時(shí),診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后,從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取指令,經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào),去指揮有關(guān)的控制電路。1、PLC的基本構(gòu)成4(2)I/O模塊PLC的對(duì)外功能,主要是通過各種I/O接口模塊與外界聯(lián)系的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路,其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài),輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。(3)電源模塊為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。還為輸入電路提供24V的工作電源。電源按其輸入類型有:交流電源220V或110V;直流電源24V。(4)底板或機(jī)架電氣上,實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系,使CPU能訪問底板上的所有模塊,機(jī)械上,實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接,使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。1、PLC的基本構(gòu)成5(5)PLC的外部設(shè)備外部設(shè)備是PLC系統(tǒng)不可分割的一部分,它有四大類:①編程設(shè)備:有簡易編程器和智能圖形編程器,用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況。②監(jiān)控設(shè)備:直接監(jiān)視數(shù)據(jù)或通過畫面監(jiān)視數(shù)據(jù)。③存儲(chǔ)設(shè)備:用于永久性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù),使用戶程序不丟失。

④輸入/輸出設(shè)備:用于接收信號(hào)或輸出信號(hào)。(6)PLC的通信聯(lián)網(wǎng)PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能,它使PLC與PLC之間、PLC與上位機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息,形成一個(gè)統(tǒng)一的整體,實(shí)現(xiàn)分散集中控制。1)CPU模塊CPU模塊主要由CPU芯片和存儲(chǔ)器組成。PLC的程序分為操作系統(tǒng)和用戶程序。RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)的工作速度高、價(jià)格便宜、改寫方便。斷電后儲(chǔ)存的信息丟失。ROM(只讀存儲(chǔ)器)只能讀出,不能寫入。斷電后儲(chǔ)存的信息不會(huì)丟失。E2PROM(可以電擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器)的數(shù)據(jù)可以讀出和改寫,斷電后信息不會(huì)丟失。寫入數(shù)據(jù)的時(shí)間比RAM長。S7-200用E2PROM來存儲(chǔ)用戶程序和需要長期保存的重要數(shù)據(jù)。2)編程計(jì)算機(jī)與編程軟件STEP7-Micro/WIN用來生成和編輯用戶程序,和監(jiān)控用戶程序的運(yùn)行。3)電源PLC使用AC220V電源或DC24V電源。小型PLC可以為輸入電路和外部的電子傳感器提供DC24V電源。1.PLC的硬件系統(tǒng)4)I/O模塊I/O模塊是輸入(Input)模塊和輸出(Output)模塊的簡稱。

輸入模塊作用:用來采集輸入信號(hào),是連接可編程控制器與其它外設(shè)之間的橋梁。對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波、隔離、電平轉(zhuǎn)換等,把輸入信號(hào)安全、可靠地傳送給CPU。

生產(chǎn)設(shè)備的控制信號(hào)通過輸入模塊傳送給CPU。常用的輸入信號(hào):按鈕、位置開關(guān)、開關(guān)或電位器、傳感器、變送器一個(gè)輸入單元—一個(gè)輸入繼電器—一個(gè)輸入接點(diǎn)

輸出模塊用來控制外部的負(fù)載和執(zhí)行器。開關(guān)量輸出單元用于連接繼電器、接觸器、電磁閥線圈,是PLC的主要輸出口,是連接PLC與控制設(shè)備的橋梁。CPU運(yùn)算的結(jié)果通過輸出單元模塊輸出。輸出單元模塊通過將CPU運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行隔離和功率放大后來驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行元件。輸出單元類型很多,但是它們的基本原理是相似的。PLC有3種輸出方式:繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出。圖示為PLC的3種輸出電路圖。三種輸出方式:C)繼電器輸出:a)晶體管輸出:b)晶閘管輸出:晶體管輸出只能驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載。反應(yīng)速度快、壽命長。適用于要求快速開斷或動(dòng)作頻繁的場合。如控制步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器,伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和變頻器等,繼電器輸出電路可以驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載和交流負(fù)載,承受瞬時(shí)過電壓和過電流的能力較強(qiáng),動(dòng)作速度慢,動(dòng)作次數(shù)有限制。場效應(yīng)管輸出電路只能驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載。適用于高電壓的,動(dòng)作頻率高的負(fù)載。三種輸出方式:(1)軟件分類:系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件(2)應(yīng)用軟件常用的編程語言梯形圖、指令表、功能圖以及高級(jí)語言PLC梯形圖中是一種以圖形符號(hào)及圖形符號(hào)在圖中相互關(guān)系表示控制關(guān)系的編程語言。由繼電器控制電路演變過來。2.PLC的軟件系統(tǒng)指令表語言與匯編語言類似

用一系列操作指令組成的語句表將控制流程描繪出來。序號(hào)操作碼操作數(shù)0LDI0.01OQ0.02ANI0.13=Q0.04END2.PLC的軟件系統(tǒng)PLC的工作原理與計(jì)算機(jī)的工作原理基本上是一致的,可以簡單地描述為在系統(tǒng)程序的管理下,通過運(yùn)行應(yīng)用程序完成用戶任務(wù)。但個(gè)人計(jì)算機(jī)與PLC的工作方式有所不同,計(jì)算機(jī)一般采用等待命令的工作方式;而PLC在確定了工作任務(wù),裝入了專用程序后成為一種專用機(jī),它采用循環(huán)掃描的工作方式。3.可編程控制器的基本原理

3.PLC的工作過程3.PLC的掃描過程

2、PLC的工作原理PLC則采用循環(huán)掃描的方式,在PLC中用戶程序按先后順序存放,如:CPU從第一條指令開始執(zhí)行程序,直到遇到結(jié)束符后又返回第一條,如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。這種工作方式是在系統(tǒng)軟件控制下,順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài),按用戶程序進(jìn)行運(yùn)算處理,然后順序向輸出點(diǎn)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。整個(gè)過程可分為5個(gè)階段:自診斷、通信處理、掃描輸入、執(zhí)行程序、刷新輸出,其工作過程示意圖如圖所示。PLC工作過程示意圖1717謝謝延遲符PPT模板下載:/moban/行業(yè)PPT模板:/hangye/節(jié)日PPT模板:/jieri/PPT素材下載:/sucai/PPT背景圖片:/beijing/PPT圖表下載:/tubiao/優(yōu)秀PPT下載:/xiazai/PPT教程:/powerpoint/Word教程:/word/

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