第一部分 三菱PLC基础知识.ppt

《PLC应用技术》培训主讲：辛老师高级工程师/高级技师国家职业技能鉴定高级考评员QQ群名：职业技能提升QQ群号：718436103第一部分三菱PLC基础知识一.PLC的结构（一）PLC的基本单元（主机）结构PLC是微机技术与继电器常规控制概念相结合的产物，是一种工业控制用的专用计算机。作为一种以微处理器为核心的用作数字控制的特殊计算机，它的硬件配置与一般微机装置类似，主要由中央处理单元(CPU模块)、存储器(RAM/ROM)、输入/输出模块(I/0单元)、电源和编程器几大部分组成。1.中央处理器(CPU，CenterProcessUnit)⑴CPU：是PLC的控制核心，包括微处理器和控制接口电路。①微处理器：是PLC的运算控制中心，由它实现逻辑运算，协调控制系统内部各部分的工作。它的运行是以循环扫描的方式采集现场各输入装置的状态信号，执行用户控制程序，并将运算结果传送到相应的输出装置，驱动外部负载工作。CPU芯片性能关系到PLC处理控制信号的能力与速度，CPU位数越高，运算速度越快，系统处理的信息量就越大，系统的性能越好。②控制接口电路：是微处理器与主机内部其他单元进行联系的部件，主要有数据缓冲、单元选择、信号匹配、中断管理等功能。微处理器通过它来实现与各个单元之间的可靠的信息交换和最佳的时序配合。⑵CPU的核心作用：运算控制、执行程序、协调各部件工作。⑶CPU的类型用功能子程序、功能子程序的调用、管理程序和各种系统参数等。②系统数据存储器：存放编程软元件的值以及其它程序运行的中间结果，其存储介质一般为随机存储器RAM（有电池后备）。③用户程序存储器：存放用户程序，一般为随机存储器RAM（有电池后备）、EPROM（较少见，需专门EPROM写入器、紫外线擦除）、E2PROM（较常用，可电擦除、写入）和FlashEPROM（存储卡，即MMC卡）。3.输入/输出接口(I/O)输入/输出接口：是PLC的CPU模块与外部控制现场相联系的桥梁。通过输入模块单元，PLC能够得到生产过程的各种参数；通过输出模块单元，PLC能够把运算处理的结果送至工业过程现场的执行机构实现控制。实际生产中的信号电平多种多样，外部执行机构所需电流也是多种多样，而PLC的CPU所处理的只能是标准电平，由于输入输出模块单元与工业过程现场的各种信号直接相连，这就要求它有很好的信号适应能力和抗干扰性能。因此，在输入输出模块单元中，一般均配有电平变换.光耦合器和阻容滤波等电路，以实现外部现场的各种信号与系统内部统一信号的匹配和信号的正确传递，PLC正是通过这种接口实现了信号电平的转换。4.电源PLC通常使用交流220V或直流24V工作电源。它的电源模块为其他各功能模块提供DC5V、DCl2V、DC24V等各种内部直流工作电源。一般情况下，许多PLC可以为输入电路和外部的传感器提供直流24V的工作电源，但是驱动PLC负载的直流电源或交流电源一般由用户提供。5.编程器及其他可选外部设备编程器：是编制、编辑、调试、监控PLC的用户程序的必备设备，它主要由键盘、显示器、工作方式选择开关和外存储器安插器等部件组成。它通过通信接口与PLC的CPU模块相联系，完成人机对话。三菱PLC系列外形：日本三菱公司生产的小型整体式PLC系列。之前还有F/F1/F2系列。FX系列PLC有FX0/FX1/FX2/FX3U等系列，外观基本差不多。（二）三菱FX2N系列PLC模块构成1.硬件组成主要由①基本单元（主机）：可单独使用，有16/32/48/64/80/128点I/O配置，可扩展到256个I/O点；②扩展单元和扩展模块:扩展单元--用于增加I/O点数，含电源，也可外接电源，必须与基本单元一起使用；扩展模块--用于增加I/O点数和改变I/O比例的装置，必须由基本单元或扩展单元提供电源。不含CPU，必须与基本单元一起使用。③模拟量输入/输出模块；④特殊功能模块（位置控制模块、模拟量控制、计算机通信模块、高速计数模块等）。各单元仅用电缆连接。连接示意图如下：2.一个扫描周期内基本上要执行以下6大任务⑴运行监控任务⑵与编程器交换信息任务⑶与数字处理器(DPU)交换信息任务⑷与外部设备接El交换信息任务⑸执行用户程序任务⑹输入输出信息处理任务3.I/O响应时间定义：从PLC系统的某一输人信号变化开始到系统有关输出端信号的改变所需的时间为I/O响应时间。由PLC的循环扫描过程可知，外界信息必须在前一个扫描周期的I/O扫描阶段之前准备好，并由PLC读入到输入映像区，在计算机内经历一扫描周期的时间，在本扫描周期的I/O扫描阶段输出给外设，这是系统必须有的扫描时间，如图所示