PLC组成及工作原理.ppt
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* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * PLC原理及应用 第2章 PLC原理及应用 第2章 第2章PLC软硬件组成及工作原理 2.1 概述 2.2 PLC的硬件组成 2.3 PLC的软件系统 2.4 PLC的工作原理 2.5 PLC的主要指标 2.6 PLC的分类 2.1 概述 PLC在早期是一种开关逻辑控制装置,被称为可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC。 随着计算机技术和通信技术的发展,PLC采用微处理器作为其控制核心,它的功能已不再局限于逻辑控制的范畴。因此,1980年美国电气制造协会(NEMA)将其命名为Programmable Controller(PC),但为避免与个人计算机(Personal Computer)的简称PC混淆,习惯上仍将其称为PLC。 PLC的定义 PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境下应用而设计的工业控制装置。 PLC的产生与发展 1969年美国数字设备公司(DEC)根据招标的要求,研制出世界上第一台可编程序控制器,并在GM公司汽车生产线上首次应用成功。 1971年,日本引进了这项技术并开始生产PLC。 1973~1974年德国和法国也研制出自己的PLC。 整体式 组合式 PLC的基本分类 小型机常采用整体式 中、大型机常采用组合式 2.2 PLC的硬件组成 输出设备 输入设备 I/O扩展 单元 特殊功 能单元 主机 输出单元 输入单元 电 源 外设接口 I/O 扩 展 口 存 储 器 系统程序 存储器 C P U 用户程序 存储器 盒式磁带机 打印机 EPROM写入器 上位计算机 PLC 编程器 可编程终端PT … 整体式 PLC的基本组成框图 组合式 PLC的基本组成框图 系 统 总 线 通信单元 控 制 系 统 现 场 过 程 CPU单元 输出单元 编程器 PLC或 上位计算机 … … 智能I/O单元 输入单元 CPU指挥PLC完成各种预定的功能 2.2.1 CPU单元 1.中央处理单元(CPU): (1)从程序存储器读取程序指令,编译、执行指令 (2)将各种输入信号取入 (3) 把运算结果送到输出端 (4) 响应各种外部设备的请求 2. 存储器 系统程序存储器—— 存储系统系统程序 用户程序存储器—— 存储系统用户程序 工作数据存储器—— 存储工作数据 PLC与外部设备联系的桥梁 开关量输入单元 开关量输出单元 直流输入单元 交流输入单元 晶体管输出单元 晶闸管输出单元 继电器输出单元 2.2.2. I/O单元 输入、输出接口:采用光电隔离,实现了PLC的内部电路与外部电路的电气隔离,减小了电磁干扰。 输出接口作用:将主机向外输出的信号转换成可以驱动外部执行电路的信号,以便控制接触器线圈等电器通断电;另外输出电路也使计算机与外部强电隔离。 输出三种形式:继电器 -- 低速大功率 可控硅 -- 高速大功率 晶体管 -- 高速小功率 输入接口作用:将按钮、行程开关或传感器等产生的信号,转换成数字信号送入主机。 2.2.3 电源单元 把外部供应的电源变换成系统内部各单元所需的电源。 有的电源单元还向外提供24v隔离直流电源,可供开关量输入单元连接的现场无源开关等使用。 PLC的外部设备主要有: 编程设备 触摸屏 操作面板 文本显示器 打印机 等 2.2.4 外部设备 2.3 PLC的软件系统 2.3.1 系统程序 系统程序是由PLC的制造者采用汇编语言编写的,固化于ROM型系统程序存储器中,用于控制PLC本身的运行,用户不能更改。 PLC的软件系统 2.3.2 用户程序 用户程序又称为应用程序,是用户为完成某一控制任务而利用PLC的编程语言编制的程序。用户程序是线性地存储在系统程序制定的存储区内。 1.用户环境 用户环境是由系统程序生成的,它包括用户数据结构、用户元件区、用户程序存储区、用户参数、文件存储区等。 2.用户程序结构 用户程序结构大致可以分为三种: (1)线性程序(2)分块程序(3)结构化程序 3.用户程序语言 PLC的编程语言有多种,其中梯形图、语句表、功能块图是三种基本语言。 2.4 PLC的工作原理 PLC的循环扫描工作过程 接线程序控制与存储程序控制 输入/输出滞后响
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