可编程序控制器基本结构与工作原理.ppt

Date: * Page: * 电器控制基础 CH1 第三章 可编程序控制器基本结构与工 作原理 第一节 概述 第二节 PLC的基本构成 第三节 PLC的工作原理 第一节 概述 一、可编程控制器的特点 PLC是面向用户的工业控制计算机，之所以得到迅速的发展和越来越广泛的应用，是因为它具有如下一些独特的优点： 可靠性高，抗干扰能力强 编程简单易学，开发周期短 功能完善，组合灵活方便 安装简单，维修迅速方便 体积小、重量轻、能耗低，使用方便 网络功能强大 二、可编程控制器的性能指标 1、存储容量 存储容量是指用户程序存储器的容量。若用户程序存储器的容量大，就可以编制出复杂的程序 2、I/O点数 输入/输出（I/O）点数是PLC可以接受的输入信号和输出信号的总和，是衡量PLC性能的重要指标。 3、扫描速度 扫描速度是指PLC执行用户程序的速度，是衡量PLC性能的重要指标。 4、指令的功能与数量 指令功能的强弱、数量的多少也是衡量PLC性能的重要指标。编程指令的功能越强、数量越多，PLC的处理能力和控制能力也越强，用户编程也越简单和方便，越容易完成复杂的控制任务。 5、内部元件的种类与数量 在编制PLC程序时，需要用到大量的内部元件来存放变量、中间结果、保持数据、定时计数、模块设置和各种标志位等信息。这些元件的种类与数量越多，表示PLC的存储和处理各种信息的能力越强。 6、特殊功能单元 7、可扩展能力 三、可编程控制器的类型 PLC装置的形式多种多样，功能各不相同。 1、按容量分 小型PLC I/O点数一般为20～128点 中型PLC I/O点数通常为129～512点 大型PLC I/O点数在513点以上 2、按硬件结构形式分 整体式结构 模块式PLC 叠装式PLC 3、按功能分 （1）低档PLC （2）中档PLC （3）高档PLC 四、可编程控制器的基本功能 1、逻辑控制功能 2、 定时控制功能 3、计数控制功能 4、步进控制功能 5、 数据处理和数学运算功能 6、A/D、D/A转换功能 7、通信、联网功能 8、监控功能 9、编程、调试等功能 第二节 PLC的基本构成 一、PLC控制系统与电器控制系统的比较 电器控制系统的组成 PLC控制系统的组成 二、PLC的硬件组成 PLC是微机技术和控制技术相结合的产物，是一种以微处理器为核心的用于控制的特殊计算机，因此PLC的基本组成与一般的微机系统类似。主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口电路、电源及编程设备几大部分组成。 PLC的结构框图 PLC主要组成各部分进行简单介绍 1、中央处理器（CPU） 同一般的微机一样，CPU是PLC的核心。在系统中的作用类似于人体的神经中枢。 2、存储器 存储器主要有两种：一种是可读/写操作的随机存储器RAM，另一种是只读存储器ROM（不能修改）、EPROM（紫外光可擦）和EEPROM（电可擦）。 系统程序存储器是存放系统工作程序（监控程序）、模块化应用功能子程序、命令解释、功能子程序的调用管理程序和及各种参数设定等功能,由制造厂家直接固化在只读存储器ROM、PROM或EPROM中，用户不能访问和修改。 用户程序存储器是存放用户程序 即用户通过编程器输入的用户程序。用户程序随PLC的控制对象而定的，由用户根据对象生产工艺的控制要求而编制的应用程序。 3、输入/输出（I/O）接口 输入/输出接口通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与现场I/O装置或其他外部设备之间的连接部件。 （1）输入接口电路 （2）输出接口电路 4、电源 PLC配有开关电源，以供内部电路使用。 5、编程器及其他外部设备 编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的工具 。 6、I/O扩展模块 7、通信接口 第三节 PLC的工作原理 一、循环扫描工作方式 PLC是循环扫描的工作方式。即顺序地逐条地执行用户程序，直到用户程序结束。然后，返回第一条指令开始新的一轮扫描，这样一遍一遍不停的循环执行。根据程序运行的结果，输出的逻辑线圈接通或断开。 二、PLC的工作过程 PLC投入运行时，都是以重复循环的方式工作的。PLC的循环扫描工作方式，一般包括五个阶段，内部处理与自诊断、外设通信处理、输入采样、用户程序执行、输出刷新。每执行一遍我们称为扫描一次。整个过程扫描执行一遍所需要的时间称为扫描周期 扫描工作过程 当PLC开关方式置于RUN（运行）状态时