PLC的构成及工作原理

2-1PLC(第二版)制作人：宁波第二技师学院蒋海忠第2章PLC的构成及工作原理2-2PLC(第二版)§1.1PLC的硬件组成§1.2PLC按硬件结构及应用规模分类§1.3PLC的软件§1.4PLC的工作原理§1.5PLC的主要性能指标§1.6常用PLC简介第2章PLC的构成及工作原理2-3PLC(第二版)§1.1PLC的硬件组成PLC中央处理器存储器输入输出口电源编程设备2-4PLC(第二版)单元式PLC结构框图CPU存储器电源部分输入单元输出单元编程器或其他设备按钮接触器电磁阀指示灯行程开关继电器触点2-5PLC(第二版)中央处理器(CPU)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：从存储器中读取指令执行指令顺序取指令处理中断2-6PLC(第二版)存储器只读存储器ROM随机存储器RAM2-7PLC(第二版)输入输出接口输入接口电路输出接口电路ＰＬＣ外接实物图2-8PLC(第二版)ＰＬＣ外接实物图按钮传感器行程开关接触器发光管指示灯扬声器电磁阀2-9PLC(第二版)输入接口电路1.开关量输入接口直流输入单元交流输入单元交\直流输入单元作用：把现场的开关量信号变成ＰＬＣ内部处理的标准信号2-10PLC(第二版)直流输入电路图内部电路COM输入1输入nPLC输入端,开关类元件工作电流流向2-11PLC(第二版)交流输入电路图内部电路COM输入1输入n.上“＋”下“－”下“＋”上“－”2-12PLC(第二版)输入接口电路2.模拟量输入接口电压信号电流信号作用：把现场连续变化的模拟量标准信号转换成适合ＰＬＣ内部处理的由若干位二进制数字表示的信号2-13PLC(第二版)模拟量输入接口的内部电路框图Ａ／Ｄ锁存器光电隔离总线逻辑多路转换开关现场装置现场装置滤波电平转换滤波电平转换数据总路线2-14PLC(第二版)输出接口电路1.开关量输出接口1.继电器型2.晶体管型3.可控硅型作用：把ＰＬＣ内部的标准信号转换成现场执行机构所需的开关量信号2-15PLC(第二版)继电器型内部电路PLC继电器负载COMＰＬＣ内部电路ＰＬＣ外围电路上图可知继电器型输出接口用于交/直流两种电源,但接通断开频率低2-16PLC(第二版)晶体管型内部电路PLC负载COM24V上图可知晶体管型式的输出接口有较高的接通断开频率,但只适于直流驱动场合2-17PLC(第二版)输出接口电路2.模拟量输出接口作用：将PLC运算处理后的数字量信号转换为模拟量输出，以满足生产过程现场连续控制信号的需求。2-18PLC(第二版)模拟量输出原理框图数据锁存地址译码光电隔离多路转换开关采样保持采样保持D/AU0I0I0U02-19PLC(第二版)电源1.交流直流2.后备电池（锂）供用户存贮器（数据）供PLC供外部（DC24V）开关电源2-20PLC(第二版)外部设备1.编程器2.其他外部设备2-21PLC(第二版)编程器2-22PLC(第二版)编程器液晶显示屏模式键指令参数键控制键2-23PLC(第二版)其他外部设备COM2COM3COM12-24PLC(第二版)§1.2PLC按硬件结构及应用规模分类一．按硬件的结构类型分类二．按可应用规模及功能分类2-25PLC(第二版)按硬件的结构类型分类结构分类单元式结构模块式结构叠装式结构2-26PLC(第二版)单元式结构单元式结构又叫整体式特点：结构紧凑，体积小、成本低、安装方便。缺点：输入输出接口数是固定的，不一定适合具体的控制现场的需要。2-27PLC(第二版)模块式结构模块式结构又叫积木式特点：把PLC的每个工作单元都制成独立的模块，如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块、通讯模块等。缺点：体积比较大2-28PLC(第二版)叠装式结构叠装式结构是单元式和模块式相结合的产物叠装式具有两者的优点单元式及模块式有结合为叠装式的趋势2-29PLC(第二版)按可应用规模及功能分类PLC按点数规模分类超小型64点以下64~128点小型128~512点中型512~8192点大型8192点以上超大型2-30PLC(第二版)按可应用规模及功能分类按功能分为低档机、中档机及高档机低档机：以逻辑运算为主，具有计时、计数、移位等功能中档机：一般有整数及浮点运算、数制转换、PID调节、中断控制及联网功能高档机：具有更强的数字处理能力，可进行矩阵运算、函数运算，可完成数据管理工作，有很强的通讯能力，可以和其他计算机构成分式生产过程综合控制管理系统2-31PLC(第二版)§1.3PLC的软件一．软件的分类二．应用软件常用的编程语言2-32PLC(第二版)软件的分类1.系统软件管理程序解释程序程序块2.应用软件应用软件也叫用户软件，是用户为达到某种控制目的，采用专用编程语言自住编制的程序．2-33PLC(第二版)异步电动机可逆运行控制方案SB1SB2SB3KM1KM2KM1KM2X0X1X2COMCOMY0Y1~220VPLC端口接线X0X1X2Y1X0X1X2Y0Y1Y0Y0Y1梯形图ＬＤＸ０ＬＤＸ１ＯＲＹ０ＯＲＹ１ＡＮＩＸ１ＡＮＩＸ０ＡＮＩＸ２ＡＮＩＸ２ＡＮＩＹ１ＡＮＩＹ０ＯＵＴＹ０ＯＵＴＹ１指令表ＬＤＸ０ＬＤＸ１ＯＲＹ０ＯＲＹ１ＡＮＩＸ１ＡＮＩＸ０ＡＮＩＸ２ＡＮＩＸ２ＡＮＩＹ１ＡＮＩＹ０ＯＵＴＹ０ＯＵＴＹ１指令表PLC端口接线SB1SB2~220VSB3Y1Y0KM1COMKM2COMKM1X2KM2X1X0X0X1X2Y1X0X1X2Y0Y1Y0Y0Y1梯形图2-34PLC(第二版)应用软件常用的编程语言1.梯形图2.指令表3.顺序功能图4.功能块图2-35PLC(第二版)梯形图梯形图语言是一种以图形符号及图形符号在图中的相互关系表示控制关系的编程语言,是从继电器图演变过来的继电器图形符号梯形图图形符号2-36PLC(第二版)指令表指令表也叫做语句表ＬＤＸ０助记符操作数2-37PLC(第二版)结束