可编程序控制器基本结构与工作原理PPT课件

-,1,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,-,2,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,-,3,二、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。,-,4,4、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,-,5,三、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PLCI/O点数一般为20128点中型PLCI/O点数通常为129512点大型PLCI/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,-,6,3、按功能分（1）低档PLC（2）中档PLC（3）高档PLC,-,7,四、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,-,8,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,-,9,PLC控制系统的组成,-,10,二、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。,-,11,PLC的结构框图,-,12,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）。,-,13,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,-,14,4、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,-,15,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,-,16,扫描工作过程,当PLC开关方式置于RUN（运行）状态时，执行所有阶段，当PLC开关方式置于STOP（停止）状态时，不执行后3个阶段，此时可以进行通信处理，如对PLC进行联机或者离线编程。,-,17,三、PLC执行程序的过程PLC执行程序的过程分为三个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段,PLC执行程序过程图,-,18,四、PLC的I/O响应时间输入/输出响应时间又称为输入输出响应滞后，是指PL