第二讲PLC的硬件结构课件

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二章 PLC的硬件,PLC的硬件配置,FX系列PLC性能简介,第二章 PLC的硬件 PLC的硬件配置,1,一、PLC的硬件简介,按结构形式分为整体式和模块式结构,CPU,整体式PLC：主机 存储器,输入/输出接口电路,输入模块,扩展I/O模块 输出模块,输入/输出模块,模拟量输入/输出模块,特殊功能模块 高速计数模块,通信模块,运动控制模块,等（根据不同品牌PLC不同）,一、PLC的硬件简介按结构形式分为整体式和模块式结构,2,1、CPU,CPU是整个PLC的核心。与微机一样，由控制电路和运算器组成，这些电路一般都集成在一芯片上。CPU通过内部总线同存储器及输入/输出接口电路相连。它主要完成以下功能：,1,将输入信号送入存储器中存储起来。,2,按存储的先后顺序取出用户指令，进行编译。,3,完成用户指令规定的各种操作。,4,将结果送到输出端。,5,响应各种外围设备（如编程器、打印机等）的请求。,不同型号的PLC使用不同的CPU部件，目前PLC常用的CPU主要采用通用的微处理器（如Z80、8086、M6809等）、单片机（如8031、8051、8098等）和位处理器（如AM2900、AM2901等）。可编程控制器的档次越高，CPU的位数也越多，运算速度也越快，功能指令越强。,1、CPU CPU是整个PLC的核心。与微机一,3,2、存储器,（,Memory,）,PLC配有系统程序存储器和用户程序存储器,系统存储器 用来存放系统管理程序,由PLC生产厂商固化到ROM中。,用户存储器 用来存放用户编制的控制程序,由编程设备（手持编程器或计算机）输入 。,ROM RAM EPROM EEPROM,由于PLC的系统程序关系到PLC的性能，不能由用户直,接存取，,因而PLC产品手册中所列存储器形式及其容量,系指用户存储器而言。,可扩展将新增的存储器扩展模块直接插入CPU模板中，也有的是插入中央基板中。,2、存储器（Memory） PLC配有系统程序存储器和用户程,4,3、输入/输出接口电路,输入接口电路 抗干扰（光电耦合电路）,输出接口电路 抗干扰（光电耦合电路）,继电器输出电路,驱动放大 晶体管输出电路,晶闸管输出电路,3、输入/输出接口电路 输入接口电路 抗干扰（光电耦合,5,（a）直流输入的接口电路 （b）继电器输出型接口电路,（c）晶闸管输出型接口电路 （d）晶体管输出型接口电路,（a）直流输入的接口电路 （b）继电器输,6,光电耦合电路,光电耦合器的工作原理：,当外部输入开关接通时，电流流过发光二极管使二极管发光，光电三极管在光信号照射下导通，其信号便输入PLC内部电路。,光电耦合器的抗干扰性能：,（1）输入内部电路输出 在电性能上完全隔离，输出端的信号不会反馈到输入端，也不会产生地线干扰或其它串扰。,（2）由于输入端是发光二极管，其正向阻抗小，外界干扰源的阻抗都有比较大，根据分压原理，进入PLC的干扰小。,（3）外部干扰一般电压大，能量小（电流小），而发光二极管只有通过一定的电流才发光。,光电耦合电路光电耦合器的工作原理：,7,继电器输出型 直流或交流负载,接通断开频率不能太高,负载电流可大于2A，,有触点 寿命问题,晶闸管输出型 交流负载,接通和断开开关频率较高,负载电流约为1A,无触点，开关动作快、寿命长,晶体管输出型 直流电源的小功率负载,负载电流约0.5A。,总结：教材14页15页。,继电器输出型 直流或交流负载,8,二、PLC性能指标,输入/输出点数（I/O点数） 输入输出端子总数,存储容量 用户存储器 “步”,存储容量与最大I/O点数大体成正比。,扫描速度 us/步,三菱 FX,1N,： 0.550.7,s /步FX,2N,： 0. 08,s /步。,松下FP1：1,.,6us/步.,指令条数,内部寄存器,PLC的软元件,特殊功能模块,二、PLC性能指标输入/输出点数（I/O点数） 输入输出,9,可编程控制器的分类,按结构形式分类,整体式模块式。,按输入输出点数和内存容量,分类,超小型机：64点以下，内存1KB以内，整体式。,小型机：128点以下，小于4KB。多整体型。,中型机：128512点，小于8KB，多模块型。,大型机：5121024点，小于16KB。模块型。,超大型机：1024点以上，大于16KB。模块型。,可编程控制器的分类按结构形式分类,10,2.2,三菱小型FX系列PLC介绍,FX -,特殊品种的区别,输出形式,R（继电器）T（晶体管）S（晶闸管）,单元类型 M（主控）E（扩展）EX、EY,I/O总点数,系列序号： 0、0N、0S、1、1N、1S、2、2N、2NC、2C等,特殊品种区别：DDC输入 AAC输入,H大电流输出扩展模块（1A/1点）,V立式端子排的扩展模块,B,接插口输入输出方式,F输入滤波器1ms的扩展模块,LTTL输入型扩展模块,S独立端子（无公共端）扩展模块,2.2 三菱小型FX系列PLC介绍FX -,11,FX系列PLC的类型及规格,早期 F,1,、FX,0,、FX,ON,、FX,2,、FX,2C,等系列,FX,1S,、,FX,1N,、FX,2N,、FX,2NC,等新型系列,FX,1S,系列和FX,1N,系列是微型可编程器的增强版，不仅具有小型可编程控制器所必需的：结构紧凑、基本性能、功能丰富、性能价格比高等优点，而且应用范围广泛。其强大的定位控制功能、丰富的设定、显示功能、丰富的通信功能。,FX,2N,系列PLC是FX系列中最高级的模块。它拥有无以匹及的速度、高级的功能、逻辑选件以及定位控制等特点，FX2N是从16到256路输入/输出的多种应用的选择方案。,FX,3U,、FX,3UC,新推出的产品性能更优。,FX系列PLC的类型及规格早期 F1、FX0、FXON、F,12,FX系列PLC的硬件配置,FX系列PLC是由基本单元、扩展单元及特殊功能单元构成。基本单元包括CPU、存储器、I/O和电源，是PLC的主要组成部分。扩展单元是扩展I/O点数的装置，内部有电源；扩展模块用于增加I/O点数和改变I/O点数的比例，内部无电源，由基本单元和扩展单元供给。扩展单元和扩展模块内无CPU，必须与基本单元一起使用。特殊功能单元是一些特殊功能的装置，如A/D，D/A，数据通信等功能。,FX系列PLC的硬件配置 FX系列PLC是由基本单元、扩展单,13,第二讲PLC的硬件结构课件,14,第二讲PLC的硬件结构课件,15,第二讲PLC的硬件结构课件,16,第二讲PLC的硬件结构课件,17,