第一章可编程序控制器的一般结构及基本工作原理.ppt

可编程序控制器;第1章 PLC的一般结构及基本工作原理;1.1 PLC的产生和发展;1.1.1 PLC的产生和特点;3．PLC的特点 （1）PLC编程简单，软件易学； （2）通用性强，使用和维护方便； （3）运行稳定可靠，抗干扰能力强； （4）设计施工周期短，修改容易； （5）模块化结构，组合灵活； （6）体积小、重量轻、能耗低。;1.1.2 PLC的国内外现状及发展方向;2．PLC的发展方向 技术：速度更快、存储容量更大、可靠性更高； 规模：向超小型和超大型方向发展； 对小型PLC：向着体积更小、速度更高、功能更强、价格低廉的方向发展，使之更利于取代继电器控制。 对大中型PLC：向着更大容量、更高速度、更多的功能、更高的可靠性、易于连络通信的方向发展，使之更利于对大规模、复杂系统的控制。 产品：规范化、标准化，出现通用编程语言； 通讯：联网能力强，网络化通信，与工业控制计算机互联。;1.2 PLC的一般结构和基本工作原理;1.2.1 PLC的一般结构;PLC的一般结构框图;PLC的逻辑结构框图;1．中央处理器（CPU） CPU是PLC的控制运算中心，一般由控制器、运算器和寄存器组组成，在程序的控制下，完成各种运算，协调系统内部各部分的工作，其主要功能是： （1）从存储器中读取指令 （2）执行指令 （3）准备取下一条指令 （4）中断处理;2．存储器 存储器用于存放系统程序、用户程序和运行中的数据。包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。 （1）只读存储器ROM 检查程序 翻译程序 监控程序 （2）随机存储器RAM 用户程序 逻辑变量 供内部程序使用的工作单元 ;3．输入输出接口 输入输出接口是PLC与工业控制现场各类信号连接的部分。 输入接口用来接受生产过程的各种参数（输入信号）。 输出接口用来输出可编程控制器运算后得出的控制信息（输出信号），并通过机外的执行机构完成工业现场的各类控制。 为了适应可编程控制器在工业生产现场的工作，对输入输出接口有二个主要的要求： （1）良好的抗干扰能力； （2）能满足工业现场各类信号的匹配要求。; 可编程控制器为不同的接口需求设计了不同的接口单元。 开关量输入接口：把现场的开关信号变成PLC内部处理的标准信号。 开关量输入接口按可接纳的外部信号电源类型分为直流输入单元和交流输入单元。 开关量输出接口：把PLC内部的标准信号转换成现场执行机构所需的开关信号。 开关量输出接口按PLC内部使用的器件不同分为继电器型、晶体管型和可控硅型。; 模拟量输入接口（A／D模块）： 模拟量输入接口把现场连续变化的模拟量信号转换成适合可PLC内部处理的二进制数字信号。 模拟量信号输入后一般要经运算放大器放大后进行A／D转换，再经光电耦合后为可编程控制器提供一定位数的数字量信号。 模拟量输出接口（ D／A模块）： 模拟量输出接口将PLC运算处理后的数字信号转换为相应的模拟量信号输出，以满足生产过程现场连续控制信号的需求。 模拟量输出接口一般由光电隔离、D／A转换和信号驱动等环节组成。; 智能输入输出接口（特殊功能模块）： 为了适应更复杂的控制工作的需要，可编程控制器还有一些智能控制单元，如：高速计数器单元、温度控制单元、通信单元、定位单元等。特殊功能模块都是独立的工作单元，它们和普通输入输出接口的区别在于都带有独立的CPU，有专门的处理能力。 ;1.2.2 PLC的基本工作原理; （2）内部控制电路 由用户根据控制要求编制的程序组成，按程序的控制要求对输入信号进行运算处理，按要求将结果输出到负载。 它内部有许多类型的器件：定时器、计数器、辅助继电器等。这些器件都是软器件，用户可以用程序对其进行任意的逻辑连接，完成被控设备的控制要求。 PLC编程时，通常用梯形图来编写，梯形图基本上和继电器原理图一一对应。 常开触点： 常闭触点： 继电器线圈：; （3）输出部分 主要作用是驱动外部负载，通常有多个可以独立使用的输出端子，对应多个输出继电器。同时可以根据用户的负载要求选择不同的负载电源。 例：用交流接触器控制异步电机的启动和停止。; SB1为启动按钮，SB2为停止按钮。当按下SB1时，继电器KM通电，主触点KM-1闭合，电机