第二章可编程序控制器的硬件与工作原理

第二章可编程序控制器的硬件与工作原理2--1可编程序控制器的物理结构一、整体式CPU模块，输入输出模块和电源装在一个箱状机壳内。适用于小型PC，它包括基本单元和扩展单元第二章可编程序控制器的硬件与工作原理2--1可编程序控制器的物理结构二、模块式由框架和模块组成，模块插在模块插座上，模块插座焊在框架中的总线连接板上。

三、叠装式第二章可编程序控制器的硬件与工作原理FX2N系列PLC的认识第二章可编程序控制器的硬件与工作原理

2--2可编程序控制器的基本结构输入模块输出模块CPU模块可编程序控制器按钮选择开关限位开关电源接触器电磁阀指示灯电源编程器第二章可编程序控制器的硬件与工作原理2-2-1CPU模块微处理器存储器一、微处理器1.诊断PLC电源、内部电路的工作状态及编制程序中的语法错误。2.采集现场的状态或数据，并送人PLC的寄存器中。3.逐条读取指令，完成各种运算和操作。4.将处理结果送至输出端。5.响应各种外部设备的工作请求。第二章可编程序控制器的硬件与工作原理

2-2-1CPU模块二、存储器(RAM)随机存取存储器：可读可写，没有断电保持功能。(ROM)只读存储器：只读，不能写。(EPROM)可擦除可编程序的只读存储器：非易失性.用紫外线照射芯片上的透镜窗口，可以擦除已写入的内容,写入新内容。(EPPROM)可电擦除：它是非易失的,间有ROM的非易失性和RAM的随机存取的优点.但价格比较高。RAM存放用户程序ROM存放系统程序输入接口电路：采用光电耦合电路，将限位开关、手动开关、编码器等现场输入设备的控制信号转换成CPU所能接受和处理的数字信号。第二章可编程序控制器的硬件与工作原理

2-2-2I/O模块一、输入输出接口电路输出接口电路：采用光电耦合电路，将CPU处理过的信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动接触器、电磁阀等外部设备的通断电。有三种类型：1.继电器输出型：为有触点输出方式，用于接通或断开开关频率较低的直流负载或交流负载回路。2.晶闸管输出型：为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的交流电源负载。3.晶体管输出型：为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的直流电源负载。第二章可编程序控制器的硬件与工作原理

2-2-2I/O模块输出接口电路类型：第二章可编程序控制器的硬件与工作原理

2-2-2I/O模块二、模块的外部接线方式COMX0X1X2X3X4X5X6X7汇点式第二章可编程序控制器的硬件与工作原理

2-2-2I/O模块二、模块的外部接线方式COM1Y0Y1COM2Y2Y3分组式第二章可编程序控制器的硬件与工作原理

2-2-2I/O模块二、模块的外部接线方式YOCOM0Y1COM1Y2COM2Y3COM3分割式PLC的电源是指将外部输入的交流电处理后转换成满足PLC的CPU、存储器、输人输出接口等内部电路工作需要的直流电源电路或电源模块。许多PLC的直流电源采用直流开关稳压电源，不仅可提供多路独立的电压供内部电路使用，而且还可为输入设备提供标准电源。第二章可编程序控制器的硬件与工作原理

2-2-3电源模块一、手持编程器采用助记符语言编程，具有编辑、检索、修改程序、进行系统设置、内存监控等功能。可一机多用，具有使用方便、价格低廉的特点。缺点：不够直二、编程软件可通过PLC的RS232外设通讯口(或RS422口配以适配器)与计算机联机，利用专用工具软件（GXDeveloper、FXGP_WIN_C）对PLC进行编程和监控。利用计算机进行编程和监控比手持编程工具更加直观和方便。第二章可编程序控制器的硬件与工作原理

2-2-4编程器

2-3可编程序控制器的工作原理第二章可编程序控制器的硬件与工作原理

2-3可编程序控制器的工作原理一、PLC的工作模式：运行状态(RUN):输入处理执行程序输出处理内部处理通讯处理停止状态(STOP):内部处理通讯处理第二章可编程序控制器的硬件与工作原理

2-3可编程序控制器的工作原理二、PLC的工作特点输入信号集中批量处理输出信号集中批量处理程序集中执行第二章可编程序控制器的硬件与工作原理用户输出设备输入端子输入锁存器输入映象寄存器输出映象寄存器输出锁存器输出端子程序执行用户输入设备写读读输入刷新

程序执行输出刷新一个扫描周期输入刷新PLC的扫描工作过程三、PLC的工作原理1.微机：等待命令的工作方式PLC：循环扫描的工作方式2.工作过程：CPU从第一条指令开始按指令步序号作周期性的循环扫描，如果无跳转指令,则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至遇到结束符后又返回第一条指令，周而复始不断循环，每一个循环称为一个扫描周期。第二章可编程序控制器的硬件与工作原理

2-3可编程序控制器的工作原理

2-3可编程序控制器的工作原理T

=公共部分扫描时间+外设扫描时间+用户程序执行时间+I／0扫描时间四、PLC的扫描周期

T=输入延迟时间+扫描周期+输出延迟时间+输出时间PLC的I／0响应时间第二章可编程序控制器的硬件与工作原理第二章可编程序控制器的硬件与工作原理

2-4FX系列PLC性能简介一、FX系列PLC的型号1.FX系列PLC的型号名称的含义：FX--①③④⑤②①

子系列名称，例如1S、1N、2N等。②

输入输出总点数③

单元类型：M基本单元、E输入输出混合扩展单元与模块、EX输入专用扩展模块、EY输出专用扩展模块④输出形式：R继电器、T晶体管、S双向晶闸管⑤电源和输入、输出类型等特性

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2-4FX系列PLC性能简介二、FX1S系列PLCFX1S系列适应于极小规模的控制，其大小只有一张卡大，但却有完善的性能和通讯功能。控制规模从10点到30点。

FX1S系列的基本单元见教材表2-4P17

2-4FX系列PLC性能简介第二章可编程序控制器的硬件与工作原理三、FX2N系列PLCFX2N系列是FX系列PLC家族中最先进的系列。由于FX2N系列具备如下特点：I/O最大可支持256点、程序执行更快、全面增强了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足各种需要的大量特殊功能模块和网络模块。