PLC的结构和工作原理通用课件

,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的结构和工作原理,PLC,的结构,PLC,的工作原理,2.2.3,PLC,的编程语言,2.2.4,FP0,的系统资源,2.2.1 PLC的结构,PLC,专为工业场合设计，采用了典型的计算机结构，主要是由,CPU,、,电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。,图,2-1,PLC,的组成,图,2.1-1,为一典型,PLC,结构简图。,图,2-1,PLC,的组成,存储器,CPU,电源,I/O,接口,通信接口,智能接口,扩展接口,编程器,打印机,监视器,系统总线,图,2.1-1,典型,PLC,结构简图,PLC结构分类介绍-1,1.,中央处理单元,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：,1）,从存储器中读取指令,2）执行指令,3）顺序取指令,4）处理中断,PLC结构分类介绍-2,2.,存储器,1,）系统程序存储器 (,ROM),2,）用户程序存储器 (,RAM,或,EEPROM),PLC结构分类介绍-3,3.,输入输出单元,（,1,）输入接口电路,（,2,）输出接口电路,PLC输入接口电路-1,通常,PLC,的输入类型可以是直流、交流和交直流。输入电路的电源可由外部供给，有的也可由,PLC,内部提供。,图2.2为一种型号,PLC,的直流输入接口电路的电路图，采用的是外接电源。,图2.3为一种型号,PLC,的交流输入接口电路的电路图，采用的是外接电源。,图2-2,PLC,的直流输入接口电路,关于图2-2的说明,描述了一个输入点的接口电路。其输入电路的一次电路与二次电路用光耦合器相连，当行程开关闭合时，输入电路和一次电路接通，上面的发光管用于对外显示，同时光耦合器中的发光管使三极管导通，信号进入内部电路，此输入点对应的位由,0,变为,1,。即输入映像寄存器的对应位由,0,变为,1,。,图2-3,PLC,的交流输入接口电路,关于图2-2,图,2.2,描述了一个输入点的接口电路。,其输入电路的一次电路与二次电路用光耦合器相连，当行程开关闭合时，输入电路和一次电路接通。,上面的发光管用于对外显示，同时光耦合器中的发光管使三极管导通，信号进入内部电路，此输入点对应的位由,0,变为,1,。即输入映像寄存器的对应位由,0,变为,1,。,PLC的输入方式,PLC的输出方式,PLC,的电源模块,PLC,一般都配有开关式稳压电源，用于给,PLC,的内部电路和各模块的集成电路提供工作电源。有些机型还向外提供,24,V,的直流电源，用于给外部输入信号或传感器供电，避免了由于电源污染或电源不合格而引起的故障，同时也减少了外部连线，方便了用户。,2.2.2 PLC的工作原理,PLC,在本质上是一台微型计算机，其工作原理与普通计算机类似，具有微机的许多特点，但其工作方式却与微机有较大的不同，具有一定的特殊性。,计算机一般采用等待输入、响应处理的工作方式，没有输入时就一直等待输入，如有键盘操作或鼠标等,I/O,信号的触发，则由计算机的操作系统进行处理，转入相应的程序。一旦该程序执行结束，又进入等待输入的状态。,PLC,对,I/O,操作、数据处理等则采用循环扫描的工作方式,1.,循环扫描,PLC,采用循环扫描工作方式，这个工作过程一般包括五个阶段：内部处理、与编程器等的通信处理、输入扫描、用户程序执行、输出处理，,其程序执行原理如图,2.4,所示。,图2-4 PLC程序执行原理图,PLC,执行的五个阶段，称为一个扫描周期，,PLC,完成一个周期后，又重新执行上述过程，扫描周而复始地进行。,图2-5 PLC的工作流程图,上电初始化,系统自诊断,通信处理,输入扫描,程序运行,输出刷新,第一个扫描周期,第二个扫描周期,PLC执行程序的过程,输入扫描,程序运行,输出刷新,图 2-6 PLC的工作状态,图,2-4,中当,PLC,方式开关置于,RUN,（,运行）时，执行所有阶段；当方式开关置于,STOP,（,停止）时，不执行后,3,个阶段，此时可进行通信处理，如对,PLC,联机或离线编程,。,PLC的工作原理（续）,2.,与计算机的异同,相同点：,（,1,）基本结构相同,（,2,）程序执行原理相同,不同点：,两者的不同点主要体现在工作方式上。,PLC的工作原理（续）,3.,与继电接触器的异同,相同点：,图形结构和逻辑关系相同。,不同点：,（,1,）实现原理不同,（,2,）工作方式不同,关于循环扫描的举例2,继点接触线路的工作原理：,X0,闭合，,Y0,将不会闭合。,梯形图的工作原理：,X0,闭合，,Y0,将周期性闪动。,X0 Y0 Y0,0.5,S,0.5,S,并行/串行,PLC,的编程语言,1.,梯形图,2.,语句表,3.,逻辑符号图,4.,高级语言,梯形图编程,用一些特殊的连接符号表示继电接触线路的一些电气元件符号。,梯形图举例,该项功能需要使用,PC,机直接进行编程！,语句表,用步序号+指令代码+器件名称+器件号的方式表示。,格式：,02,ST/ X 0,该编程方式使用于使用简易编程器进行编程。,语句表举例,逻辑符号图,使用常用的表示转折，选择等的流程图进行的编程。,Y,N,2.2.4 FP0的系统资源,PLC,的一个重要特点就是给用户提供了丰富的软件和硬件资源，其中硬件资源是整个系统的基础，软件资源则主要是指令系统。,PLC,的指令系统分基本指令和高级指令.,FP0,结构小巧，其外形尺寸高,90,mm,，,长,60,mm,，,一个控制单元宽为,25,mm,，,I/O,扩展到,128,点时的宽度只有,105,mm,，,特别适合作为小型设备的控制器。,FP0,控制单元的产品规格,THANK YOU ！,