PLC的结构和工作原理.ppt

第二章PLC的结构和工作原理 2 2 1PLC的结构2 2 2PLC的工作原理2 2 3PLC的编程语言2 2 4FP0的系统资源 2 2 1PLC的结构 PLC专为工业场合设计 采用了典型的计算机结构 主要是由CPU 电源 存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成 图2 1PLC的组成图2 1 1为一典型PLC结构简图 图2 1PLC的组成 图2 1 1典型PLC结构简图 PLC结构分类介绍 1 1 中央处理单元中央处理单元 CPU 一般由控制器 运算器和寄存器组成 这些电路都集成在一个芯片上 CPU的主要功能 1 从存储器中读取指令2 执行指令3 顺序取指令4 处理中断 PLC结构分类介绍 2 2 存储器1 系统程序存储器 ROM 2 用户程序存储器 RAM或EEPROM PLC结构分类介绍 3 3 输入输出单元 1 输入接口电路 2 输出接口电路 PLC输入接口电路 1 通常PLC的输入类型可以是直流 交流和交直流 输入电路的电源可由外部供给 有的也可由PLC内部提供 图2 2为一种型号PLC的直流输入接口电路的电路图 采用的是外接电源 图2 3为一种型号PLC的交流输入接口电路的电路图 采用的是外接电源 图2 2PLC的直流输入接口电路 关于图2 2的说明 描述了一个输入点的接口电路 其输入电路的一次电路与二次电路用光耦合器相连 当行程开关闭合时 输入电路和一次电路接通 上面的发光管用于对外显示 同时光耦合器中的发光管使三极管导通 信号进入内部电路 此输入点对应的位由0变为1 即输入映像寄存器的对应位由0变为1 图2 3PLC的交流输入接口电路 关于图2 2 图2 2描述了一个输入点的接口电路 其输入电路的一次电路与二次电路用光耦合器相连 当行程开关闭合时 输入电路和一次电路接通 上面的发光管用于对外显示 同时光耦合器中的发光管使三极管导通 信号进入内部电路 此输入点对应的位由0变为1 即输入映像寄存器的对应位由0变为1 PLC的输入方式 PLC的输出方式 PLC的电源模块 PLC一般都配有开关式稳压电源 用于给PLC的内部电路和各模块的集成电路提供工作电源 有些机型还向外提供24V的直流电源 用于给外部输入信号或传感器供电 避免了由于电源污染或电源不合格而引起的故障 同时也减少了外部连线 方便了用户 2 2 2PLC的工作原理 PLC在本质上是一台微型计算机 其工作原理与普通计算机类似 具有微机的许多特点 但其工作方式却与微机有较大的不同 具有一定的特殊性 计算机一般采用等待输入 响应处理的工作方式 没有输入时就一直等待输入 如有键盘操作或鼠标等I O信号的触发 则由计算机的操作系统进行处理 转入相应的程序 一旦该程序执行结束 又进入等待输入的状态 PLC对I O操作 数据处理等则采用循环扫描的工作方式 1 循环扫描PLC采用循环扫描工作方式 这个工作过程一般包括五个阶段 内部处理 与编程器等的通信处理 输入扫描 用户程序执行 输出处理 其程序执行原理如图2 4所示 图2 4PLC程序执行原理图 PLC执行的五个阶段 称为一个扫描周期 PLC完成一个周期后 又重新执行上述过程 扫描周而复始地进行 图2 5PLC的工作流程图 上电初始化 系统自诊断 通信处理 输入扫描 程序运行 输出刷新 第一个扫描周期 第二个扫描周期 PLC执行程序的过程 输入扫描程序运行输出刷新 图2 6PLC的工作状态 图2 4中当PLC方式开关置于RUN 运行 时 执行所有阶段 当方式开关置于STOP 停止 时 不执行后3个阶段 此时可进行通信处理 如对PLC联机或离线编程 PLC的工作原理 续 2 与计算机的异同相同点 1 基本结构相同 2 程序执行原理相同不同点 两者的不同点主要体现在工作方式上 PLC的工作原理 续 3 与继电接触器的异同相同点 图形结构和逻辑关系相同 不同点 1 实现原理不同 2 工作方式不同 关于循环扫描的举例2 继点接触线路的工作原理 X0闭合 Y0将不会闭合 梯形图的工作原理 X0闭合 Y0将周期性闪动 X0Y0Y0 0 5S 0 5S 并行 串行 2 2 3PLC的编程语言 1 梯形图2 语句表3 逻辑符号图4 高级语言 梯形图编程 用一些特殊的连接符号表示继电接触线路的一些电气元件符号 梯形图举例 该项功能需要使用PC机直接进行编程 语句表 用步序号 指令代码 器件名称 器件号的方式表示 格式 02ST X0 该编程方式使用于使用简易编程器进行编程 语句表举例 逻辑符号图 使用常用的表示转折 选择等的流程图进行的编程 Y N 2 2 4FP0的系统资源 PLC的一个重要特点就是给用户提供了丰富的软件和硬件资源 其中硬件资源是整个系统的基础 软件资源则主要是指令系统 PLC的指令系统分基本