4PLC组成

Date:2020年1月21日11时28分Page:1可编程序控制器组成CH4第四章可编程序控制器的组成输出设备输入设备I/O扩展单元特殊功能单元主机输出单元输入单元电源外设接口I/O扩展口存储器系统程序存储器CPU用户程序存储器盒式磁带机打印机EPROM写入器上位计算机PLC编程器可编程终端PT…整体式PLC的基本组成框图Date:2020年1月21日11时28分Page:2可编程序控制器组成CH4电源I/O扩展单元输入设备输出设备输出接口外部设备接口输入接口I/O扩展接口主机PLC编程器打印机磁带机计算机扫描仪CPU存储器用户程序系统程序数据按钮行程开关触点电磁阀电磁线圈指示灯Date:2020年1月21日11时28分Page:3可编程序控制器组成CH4第四章可编程序控制器的组成PLC实质是计算机系统，系统由输入部分、运算控制部分、存储器和输出部分组成。组合式PLC的基本组成框图系统总线通信单元控制系统现场过程CPU单元输出单元编程器PLC或上位计算机……智能I/O单元输入单元Date:2020年1月21日11时28分Page:4可编程序控制器组成CH4中央处理单元（CPU）的作用：从程序存储器读取程序指令，编译、执行指令。将各种输入信号取入。把运算结果送到输出端。响应各种外部设备的请求。一、CPUCPU的类型：通用处理器：如8086、80286、80386（如：GE、施耐德）。单片机芯片：如8031、8096（如：S7-200）。位片式微处理器：如AMD-2900。–小型PLC多采用8位微处理器或单片机作为CPU–中型PLC多采用16位微处理器或单片机作为CPU–大型PLC多采用高速位片式微处理器Date:2020年1月21日11时28分Page:5可编程序控制器组成CH4三大区域：系统程序存储区（ROM）：存放监控程序。工作数据存储区（RAM）：存储工作数据，有I/O映像区，各类软设备（如：各种逻辑线圈、数据存储器、计时器、计数器、累加器、变址寄存器等）存储区。用户程序存储区（RAM）：存放用户程序，完成后可存入ROM。二、存储器采用光电隔离，实现了PLC的内部电路与外部电路的电气隔离，减小了电磁干扰。接口单元的类型有数字式、模拟式及智能式等。输出三种形式：继电器–交、直流输出，低速大功率。可控硅–交流输出，高速大功率。晶体管–直流输出，高速小功率。三、I/O接口单元（与外部设备联系的桥梁）Date:2020年1月21日11时28分Page:6可编程序控制器组成CH4三、I/O接口单元开关量输入单元开关量输出单元直流输入单元交流输入单元晶体管输出单元晶闸管输出单元继电器输出单元Date:2020年1月21日11时28分Page:7可编程序控制器组成CH4数字量输入单元：直流输入电路三、I/O接口单元COM+5VLEDSBR3R1AR2C→→T内部电路滤波光电耦合外部开关输入点的状态显示输入点公共端Date:2020年1月21日11时28分Page:8可编程序控制器组成CH4数字量输入单元：交流输入电路三、I/O接口单元LED+5VA→→R2T～COMSBCR1内部电路R3滤波光电耦合输入点的状态显示外部开关输入点Date:2020年1月21日11时28分Page:9可编程序控制器组成CH4数字量输出单元：晶体管输出电路三、I/O接口单元光电耦合输出点的状态显示NPN型公共端输出点特点：直流无触点/寿命长/响应速度快（0.2ms）/频率10Ks-1/驱动能力小（0.5A）。COMT2LED→→DFU+5V内部电路T1R1R2R3负载30VDate:2020年1月21日11时28分Page:10可编程序控制器组成CH4数字量输出单元：晶闸管（SCR）输出电路三、I/O接口单元光电耦合输出点的状态显示公共端输出点特点：无触点/寿命长/响应速度较快（1ms）/频率几Ks-1/驱动能力小（0.5A）/有1～2mA的开路漏电流/控制交流负载。～COMLEDR2C→→T内部电路R1负载UDate:2020年1月21日11时28分Page:11可编程序控制器组成CH4数字量输出单元：继电器输出电路三、I/O接口单元COMLEDJ～R内部电路负载输出点的状态显示继电器机械触点公共端输出点特点：有触点/寿命有限(10万)/响应速度慢（10ms）/频率50Hz/2A负载电流。Date:2020年1月21日11时28分Page:12可编程序控制器组成CH4三、I/O接口单元说明：a）输出电路的负载电源由外部提供。b）负载电流一般不超过2A。使用中，输出电流额定值与负载性质有关系。Date:2020年1月21日11时28分Page:13可编程序控制器组成CH4三、I/O接口单元说明：c）输出端子接线方式：输出各自独立（无公共点）每4～8个输出点构成一组，公用一个公共点。Date:2020年1月21日11时28分Page:14可编程序控制器组成CH4模拟量单元：输入接口：将现场模拟量标准信号转换成PLC内部处理的的信号。标准信号：符合国际标准的通用交互用电压电流信号值，如4～20mA的直流电流信号，1～10V的直流电压信号等。三、I/O接口单元模拟量输入电路框图Date:2020年1月21日11时28分Page:15可编程序控制器组成CH4模拟量单元：输出接口：将PLC运算处理后的数字量信号转换模拟量信号输出，以满足生产过程现场连续控制信号的需求。三、I/O接口单元模拟量输出电路框图模拟量输入输出接口一般安装在专门的模拟量工作单元上。Date:2020年1月21日11时28分Page:16可编程序控制器组成CH4四、外部设备编程器：供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视等简易调试使用。人机接口装置(HMI)：用于实现操作人员与PLC控制系统的对话和相互作用。电源单元：PLC的电源一般采用开关电源，交直流均有，输入电压范围宽、体积小、重量轻、效率高、抗干扰性能好。有的PLC能向外部提供24V的直流电源可作为输入单元连接的外部设备的电源Date:2020年1月21日11时28分Page:17可编程序控制器组成CH4I/O扩展端口I/O扩展端口C28PDate:2020年1月21日11时28分Page:18可编程序控制器组成CH4I/O扩展端口CPM1A的外设端口和I/O扩展端口Date:2020年1月21日11时28分Page:19可编程序控制器组成CH4I/O扩展单元A/D转换单元I/O扩展端口可以连接的设备举例Date:2020年1月21日11时28分Page:20可编程序控制器组成CH4CPM1A主机与I/O扩展器的连接主机I/O扩展器连接电缆Date:2020年1月21日11时28分Page:21可编程序控制器组成CH4I/O扩展端口连接扩展器的示意图连接电缆I/O扩展端口主机通讯端口Date:2020年1月21日11时28分Page:22可编程序控制器组成CH4外设(Peripheral)端口外设端口盒式磁带机打印机EPROM写入器上位计算机PLC可编程终端PT编程器…Date:2020年1月21日11时28分Page:23可编程序控制器组成CH4编程器是对PLC进行操作的工具专用编程器在装有专用编程软件的计算机上编程简易编程器直插式、便携式计算机辅助编程图形编程器编程工具四、外部设备Date:2020年1月21日11时28分Page:24可编程序控制器组成CH4显示屏工作方式选择开关编程位主机监控位运行位编程器Date:2020年1月21日11时28分Page:25可编程序控制器组成CH4指令键数字键编辑键清除键Date:2020年1月21日11时28分Page:26可编程序控制器组成CH4显示屏工作方式选择开关Date:2020年1月21日11时28分Page:27可编程序控制器组成CH4CPM1A主机与编程器的连接Date:2020年1月21日11时28分Page:28可编程序控制器组成CH4CPM1A主机与编程器的连接Date:2020年1月21日11时28分Page:29可编程序控制器组成CH4计算机编程软件PLC专用电缆计算机编程软件PLC通信适配器RS-232电缆Date:2020年1月21日11时28分Page:30可编程序控制器组成CH4智能单元本身是一个独立的系统CPU、系统程序、存储器、与外界相连的接口它们有自己的：对组合式PLC：智能单元是PLC系统的一个模块与CPU单元通过系统总线相连接在CPU单元的协调管理下独立地进行工作对整体式PLC：主机通过I/O扩展接口与智能单元连接智能单元四、外部设备Date:2020年1月21日11时28分Page:31可编程序控制器组成CH4本章介绍了可编程控制器系统的逻辑组成，对PLC系统的普遍结构组成做了介绍，重点理解PLC系统结构、PLC数字量I/O的电路特点。本章小结