FX系列PLC编程及应用(廖常初)第1、2章.ppt

FX系列PLC编程及应用第2版 重庆大学 廖常初 第1章 概述 1.1 PLC的结构与特点 1.1.1　PLC的基本结构 图2-5 FX3U系列PLC 1．CPU模块 CPU模块主要由CPU芯片和存储器组成。 2．I/O模块 I/O模块是输入（Input）模块和输出（Output）模块的简称。 输入模块用来采集输入信号，输出模块用来控制外部的负载和执行器。 I/O模块还有电平转换与隔离的作用。 3．编程设备 编程软件用来生成和编辑程序，和监控程序的运行。 4．电源 PLC使用AC 220V电源或DC 24V电源。小型PLC可以为输入电路和外部的电子传感器提供DC 24V电源。 1.1.2　PLC的特点 1. 编程方法简单易学 2. 功能强，性能价格比高 3. 硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强 4. 可靠性高，抗干扰能力强 5. 系统的设计、安装、调试工作量少 6. 维修工作量小，维修方便 7. 体积小，能耗低 1.1.3 PLC的应用领域 1. 开关量逻辑控制 2. 运动控制 3. 闭环过程控制 4. 数据处理 5. 通信联网 1.2 PLC的工作原理 1.2.1 继电器 继电器主要由电磁线圈、铁心、触点和复位弹簧组成。线圈断电时处于断开状态的触点称为常开触点，反之为常闭触点。线圈通电时，常闭触点断开，常开触点闭合。线圈断电时，常开触点断开，常闭触点闭合。 按下起动按钮SB1，电流经SB1的常开触点和SB2的常闭触点流过KM的线圈。KM的主触点闭合，电动机开始运行。KM的辅助常开触点同时接通。 放开起动按钮，SB1的常开触点断开，电流经KM的辅助常开触点和SB2的常闭触点流过KM的线圈。KM辅助常开触点的这种功能称为“自锁”或“自保持”。 图1-12中的继电器电路称为起动-保持-停止电路，简称为起保停电路。 1.2.2 逻辑运算 用逻辑代数中的1和0来表示数字量控制系统中变量的两种相反的工作状态。线圈通电、常开触点接通、常闭触点断开为1状态，反之为0状态。在波形图中，用高、低电平分别表示1、0状态。“与”、“或”、“非”逻辑运算的输入输出关系见表1-1。 逻辑代数式 中的加号表示逻辑“或”，乘号表示逻辑“与”，上划线表示逻辑“非”。逻辑运算的规则为先“与”后“或”。括号优先，先执行括号中的“或”运算。 1.2.3 PLC的工作原理 1. 扫描工作方式 RUN模式执行用户程序，“RUN” LED亮。STOP模式不执行用户程序，可以下载程序。模式开关在RUN位置时，上电后自动进入RUN模式。 PC和PLC之间建立起通信连接后，若模式开关在RUN位置, 可用编程软件改变CPU的操作模式。 初始化后PLC循环不停地分阶段处理各种任务。在STOP模式，只执行内部处理和通信服务这两个阶段的任务。RUN模式时，还要完成另外3个阶段的操作。 在输入处理阶段，读取所有外部输入电路的接通/断开状态。外部输入电路接通时, 对应的输入映像存储器为ON(1状态), 梯形图中对应的常开触点闭合，常闭触点断开。反之输入映像存储器为OFF(0状态）。 在程序执行阶段，如果没有跳转指令，CPU逐条顺序地执行用户程序。执行程序时，对输入/输出的读写通常是通过输入/输出映像存储器，而不是实际的I/O点。 在输出处理阶段，CPU将输出映像区的0、1状态传送到输出锁存器。梯形图中某一输出位的线圈“通电”，对应的输出映像存储器为1，对应的硬件继电器的常开触点闭合，外部负载工作。反之外部负载断电。 可用中断程序和立即I/O指令提高PLC的响应速度。 2．扫描周期 在RUN模式时，每次扫描循环的时间称为扫描周期。 5．PLC的工作原理 在输入处理阶段，SB1和SB2的常开触点的接通/断开状态被读入相应的输入映像存储器。 执行第一条指令时，从X0对应的输入映像存储器取出二进制数并保存。 执行第二条指令时，取出Y0对应的输出映像存储器中的二进制数，与X0对应的二进制数作“或”运算，运算结果被暂时保存。 执行第3、第4条指令时，分别取出X1或X2对应的输入映像存储器中的二进制数，因为是常闭触点，自动取反以后与前面的运算结果作“与”运算，运算结果被暂时保存。 执行第5条指令时，将二进制数运算结果送入Y0对应的输出映像存储器。 在输出处理阶段，CPU将各输出映像存储器中的二进制数传送给输出模块并锁存