第2章 可编程控制器的构成及工作原理.ppt

可编程控制器应用技术 第二章 可编程控制器的构成及工作原理 目录 可编程控制器的硬件组成 可编程控制器按硬件结构及应用规模分类 可编程控制器的软件 可编程控制器的工作原理 可编程控制器的主要性能指标 常用PLC简介 1 内容提要 2 和普通计算机一样,可编程控制器由硬件及软件构成。 ※硬件方面,可编程控制器和普通计算机的主要差别在于PLC的输入输出口是为方便与工业控制系统接口专门设计的。 ※软件方面和普通计算机的主要差别为PLC的应用软件是由使用者编制,用梯形图或指令表表达的专用软件。 ※可编程控制器工作时采用应用软件的逐行扫描执行方式,这和普通计算机等待命令工作方式也有所不同。 ※从时序上来说,可编程控制器指令的串行工作方式和继电接触器逻辑判断的并行工作方式也是不同的。 第一节 可编程控制器的硬件组成 微处理器 (CPU) 存储器 (RAM、ROM) 输入输出器件 (I/ O接口) 电源及编程设备。 3 第一节 可编程控制器的硬件组成 一、微处理器 微处理器是可编程控制器的核心,它在系统程序的控制下,完成逻辑运算、数学运算、协调系统内部各部分工作等任务。 可编程控制器中采用的 CPU的三大类 通用微处理器,如80286、80386等 单片机芯片,如8031、8096等 位处理器,如 AMD2900、AMD2903等 4 第一节 可编程控制器的硬件组成 二、存储器 存储器是可编程控制器存放系统程序、用户程序及运算数据的部件。 分类 按照存储类型分类 只读存储器(ROM) 随机读写存储器(RAM) 存储器区域按用途不同分类 程序区 数据区 5 第一节 可编程控制器的硬件组成 三、输入输出接口 输入输出接口是可编程控制器和工业控制现场各类信号连接的部分。 输入口用来接收生产过程的各种参数。 输出口用来送出可编程控制器运算后得出的控制信息,并通过机外的执行机构完成工业现场的各类控制。 6 第一节 可编程控制器的硬件组成 1.开关量输入接口 作用是把现场的开关量信号变成可编程控制器内部处理的标准信号。 按可接纳的外信号电源的类型不同分类： 直流输入单元 交流输入单元 交/直流输入单元 7 第一节 可编程控制器的硬件组成 8 第一节 可编程控制器的硬件组成 第一节 可编程控制器的硬件组成 第一节 可编程控制器的硬件组成 2.开关量输出接口 作用是把可编程内部的标准信号转换成现场执行机构所需的开关量信号。 按可编程机内使用的器件分类： 继电器型 晶体管型 可控硅型 9 第一节 可编程控制器的硬件组成 10 第一节 可编程控制器的硬件组成 11 第一节 可编程控制器的硬件组成 3.模拟量输入接口 作用是把现场连续变化的模拟量标准信号转换成适合可编程序控制器内部处理的由若干位二进制数字表示的信号。 12 第一节 可编程控制器的硬件组成 4.模拟量输出接口 作用是将可编程控制器运算处理后的数字量信号转换为模拟量输出,以满足生产过程现场连续控制信号的需求。 13 第一节 可编程控制器的硬件组成 5.智能输入输出接口 功能模块 ——智能控制单元，如 PID工作单元、高速计数器工作单元、温度控制单元等 智能输入输出接口和普通输入输出接口的区别 ——在于具有单独的 CPU ,有专门的处理能力。 14 第一节 可编程控制器的硬件组成 四、电源 分类 可编程控制器各工作单元供电的开关电源 为掉电保护电路供电的后备电源 15 第一节 可编程控制器的硬件组成 五、外部设备 1.编程器 按照功能强弱,手持式编程器又可分为简易型及智能型。 16 第一节 可编程控制器的硬件组成 17 第一节 可编程控制器的硬件组成 2.其他外部设备 PLC还可以配设盒式磁带机、打印机、EPROM写入器、高分辨率大屏幕彩色图形监控系统等其他一些外部设备。 18 第二节 可编程控制器按硬件结构及应用规模分类 一、按硬件的结构类型分类 1.单元式结构 把 CPU、RAM、ROM、输入输出端子及其他I/O接口、电源、指示灯甚至编程器等都装配在一起的整体装置,一个箱体就是一个完整的 PLC。 19 第二节 可编程控制器按硬件结构及应用规模分类 20 CPU模块，输入输出模块和电源装在一个箱状机壳内。 适用于小型PC，它包括基本单元和扩展单元 第二节 可编程控制器按硬件结构及应用规模分类 2.模块式结构 特点 把 PLC的每个工作单元都制成独立的模块,机器上有一块带有插槽的母板。 该结构的PLC的特点是系统构成非常灵活,安装、扩展、维修都很方便。