§1—2 可编程控制器的组成和工作原理.doc

河北省技工学校教师课时授课计划学校：唐山市劳动高级技工学校 授课序号： 2 授课日期授课班级缺 席课题：12可编程控制器的组成和工作原理本次授课的目的与要求： 1、掌握可编程控制器的组成及工作原理2、了解各组成部分的结构及作用课堂类型：讲授教具、挂图与参考书： 可编程控制器技校版考核对象：全体学生复习旧课要点：1、可编程控制器的特点2、可编程控制器的分类新课难点,重点与解决措施：难点：可编程控制器的组成扱各部分的作用重点：可编程控制器的组成解决措施：反复讲解。新课提纲： 12可编程控制器的组成和工作原理一、可编程控制器的组成二、可编程控制器的工作原理巩固新课要点：可编程控制器的组成和工作原理课外作业（复习题）： P14T1、6任课教师：闫秀武 组长审阅： 2011年 8 月27 日 年 月 日 本课小结与改进措施： 小结：本课主要讲授了可编程控制器的组成改进措施：注意突出重点讲清难点。新课内容（附后）复习提问：1、可编程控制器的特点？2、可编程控制器的分类新课引入：从上次课我们了解到可编程控制器的基本单元中有CPU、输入输出接口，那么我们现在就来全面认识可编程控制器的组成及其工作原理：12可编程控制器的组成及工作原理中央处理器（CPU）运算器（加工厂）控制器（指挥中心）存储器只读存储器（ROM）随机存储器（RAM）一、可编程控制器的组成：输入/输出单元电源1、中央处理器（CPU）：它是PLC的核心和控制指导中心CPU通过三总线与存储器、I/O接口电路相连接，完成信息传递、转换等。CPU的主要功能：接受输入信号并存入存储器，读出执行指令，将结果输出，处理中断请求，准备下一条指令。2、存储器：用来存储系统程序、用户程序、逻辑变量、系统组态等系统程序存储器：用于存储系统管理程序固化在ROM中。用户程序存储器：用户设计编辑的应用程序和系统参数。3、输入、输出接口电路（1）输入接口电路：P34图2-3开关量输入单元多为直流输入单元。一般PLC内部提供24V直流电源，用户只需将开关、按钮、行程开关、和传感器等主令电器接在输入端子和公共端子之间即可，这就是所谓无源式直流输入单图中只画出对应于一个输入点的输入电路，个个输入点所对应的输入电路均相同。输入接口电路提高抗干扰能力的方法主要有：a)采用光电耦合器为电流输入型，能有效地避免输入端引线可能引入的电磁场干扰和辐射干扰。b)光敏输出端设置RC滤波器，是为了防止用开关类触点输入时触点振颤及抖动等引起的误动作 （注）接口电路等效一接口继电器，但并不是真的有继电器。三菱PLC输入端子用X表示，采用八进制编号方法即：X00、X01、X02、X03、X04、X05、X06、X07X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17（2）输出接口电路：P34图2-3 a. 继电器输出型R：有触点的输出方式，用于直流或低频交流负载。 b. 晶体管输出型S：无触点输出方式，用于直流高速、小功率负载。晶闸管输出型T：无触点输出方式，用于交流高速、大功率负载。注晶体管、晶闸管输出都有漏电流存在，使用时要注意这点。（1）PLC输出接口是成组的，每一组有一个COM口只能使用同一种电源电压。（2）PLC输出负载能力有限，具体参数请阅读相关资料。（3）对于电感性负载应加阻容保护。（4）负载采用直流电源小于30V时，为了缩短响应时间，可用并接续流二极管的方法改善响应时间。例：交流电梯使用PLC控制，问要选用什么样的输出端？解：需要选继电器输出。因电梯为交流，另为了电梯的安全不允许有漏电流的存在，因此不能用晶闸管输出。电源：外接220V市电。为保证plc可靠，大多采用开关式稳压电源，向PLC内部电路提供直流5V、正负12V、24V的工作电压；并向外部输入元件（如接近开关）提供24v直流电源。注：PLC负载的电源是由用户另外提供的。外部接口每台plc都有外设端口，对称外设接口、外接接口。它是在主机外壳上与外部设备配接口插座。同过电缆线可配接偏移器、计算机、其他plc、打印机等。6、I/O扩展器通过I/O扩展器端口连接I/O扩展单元来增加I/O点。A/D和D/A单元一般也通过该接口与主机连接。各种智能单元链接单元。设有I/O扩展端口的PLC不能进行I/O点扩展。二、可编程控制器的工作原理：PLC大多采用成批输入/输出的周期扫描方式工作，按用户程序的先后次序逐条运行。一个完整的周期可分为三个阶段：（一）输入刷新阶段 程序开始时，监控程序使机器以扫描方式逐个输入所有输入端口上的信号，并依次存入对应的输入映象寄存器。 （二）程序处理阶段 所有的输入端口采样结束后，即开始进行逻辑运算处理，根据用户输入的控制程序，从第一条开始，逐条加以执行，并将相应的逻辑运行结果，存入对应的中间元件和输出元件映象寄存器，当最后一条控制程序执行完毕后，即转入输出刷新处理。 （三）输出刷新阶段 将输出元件映象寄存器的内容，从第一个输出端口开始，到最后一个结束，依次读入对应的输出锁存器，从而驱动输出器件形成可编程的实际输出注意输入、输出状态保持一个扫描周期一般地，PLC的一个扫描周期约10ms，另外，可编程序控制器的输入/输出