單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)說課稿課件

第三講：PLC的基本結(jié)構(gòu)及各部分的作用制作人：鄭傳琴第三講：PLC的基本結(jié)構(gòu)及各部分的作用制作人：1PLC一般結(jié)構(gòu)PLC的基本組成與一般的微機(jī)系統(tǒng)類似：是一種以微處理器為核心的，用于控制的特殊計(jì)算機(jī)PLC的基本組成包括硬件與軟件兩部分PLC的硬件：中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入接口、輸出接口、通信接口、電源等PLC的軟件：系統(tǒng)程序和用戶程序I/O轉(zhuǎn)換和物理實(shí)現(xiàn)是PLC實(shí)現(xiàn)控制的兩個(gè)基本點(diǎn)PLC一般結(jié)構(gòu)PLC的基本組成與一般的微機(jī)系統(tǒng)類似：2第三部分：PLC的基本組成與各部分的作用PLC的基本組成------按結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC可分為整體式和組合式兩類1.整體式PLC2.組合式PLC第三部分：PLC的基本組成與各部分的作用PLC的基本組成3一、整體式PLC組成示意圖一、整體式PLC組成示意圖4二：組合式PLC組合示意圖

二：組合式PLC組合示意圖5PLC組成PLC組成6三：各部分的作用1.中央處理器（CPU）2.存儲(chǔ)器3.I/O單元4.智能單元5.電源

6.擴(kuò)展口

7.編程器

8.其它外部設(shè)備三：各部分的作用1.中央處理器（CPU）71.中央處理單元（CPU）功能：接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)；診斷電源、PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程的語法錯(cuò)誤；用掃描的方式接收輸入信號(hào)，送入PLC的數(shù)據(jù)寄存器保存起來；PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，根據(jù)存放的先后順序逐條讀取用戶程序，進(jìn)行解釋和執(zhí)行，完成用戶程序中規(guī)定的各種操作；將用戶程序的執(zhí)行結(jié)果送至輸出端。1.中央處理單元（CPU）功能：8中央處理單元現(xiàn)代PLC使用的CPU主要有以下三種：通用微處理器，如8080、6800、Z80A、8086等。通用微處理器的價(jià)格便宜，通用性強(qiáng)。單片機(jī)，如8051等。單片機(jī)由于集成度高、體積小、價(jià)格低和可擴(kuò)充性好，很適合在小型PLC上使用，也廣泛地用于PLC的智能I/O模塊。位片式微處理器，如AMD2900系列等。位片式微處理器是獨(dú)立于微型機(jī)的另一分支。它主要追求運(yùn)算速度快，它以4位為一片。用幾個(gè)位片級(jí)聯(lián)，可以組成任意字長(zhǎng)的微處理器。中央處理單元現(xiàn)代PLC使用的CPU主要有以下三種：92.存儲(chǔ)器根據(jù)存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中的作用，可以把它們分為以下3種：a)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器：ROM、PROM、EPROM、EEPROMb)用戶程序存儲(chǔ)器（可讀/寫操作的隨機(jī)存儲(chǔ)器）RAMc)工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2.存儲(chǔ)器根據(jù)存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中的作用，可以把它們分為以下3種：10a)系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序是完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用、管理、邏輯運(yùn)算、通信及各種參數(shù)設(shè)定等功能。系統(tǒng)程序由PLC制造廠家編寫的，在PLC使用過程中不會(huì)變動(dòng)，它和PLC的硬件組成有關(guān)，它關(guān)系到PLC的性能。系統(tǒng)程序由制造廠家直接固化在只讀存儲(chǔ)器ROM、PROM、或EPROM中，用戶不能訪問和修改。a)系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序是完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用11b)用戶存儲(chǔ)器用戶程序：用戶程序時(shí)用戶根據(jù)控制對(duì)象生產(chǎn)工藝及控制的要求而編制的應(yīng)用程序，它是由PLC控制對(duì)象的要求而定的。為了便于讀出，檢查和修改，用戶程序一般存于CMOS靜態(tài)RAM中，用鋰電池作為后備電源。以保證掉電時(shí)不會(huì)丟失信息。為了防止干擾對(duì)RAM中程序的破壞。當(dāng)用戶程序經(jīng)過運(yùn)行正常，不需要改變，可將其固化在EPROM中?，F(xiàn)在又許多PLC直接采用EEPROM作為用戶存儲(chǔ)器。b)用戶存儲(chǔ)器用戶程序：123.輸入/輸出接口(I/O單元)輸入/輸出接口通常也稱I/O單元，是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)之間的連接通道。PLC輸入接口—可以檢測(cè)被控對(duì)象的各種數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)作為PLC對(duì)被控制對(duì)象進(jìn)行控制的依據(jù)。（光電耦合）PLC輸出接口—將處理結(jié)果送給被控制對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)控制目的。（功率放大）3.輸入/輸出接口(I/O單元)輸入/輸出接口通常也稱I/133.輸入/輸出接口(I/O單元)常用的I/O單元開關(guān)量輸入單元（1）直流輸入單元（2）交流輸入單元開關(guān)量輸出單元（1）晶體管輸出單元（2）雙向晶閘管輸出單元（3）繼電器輸出單元3.輸入/輸出接口(I/O單元)常用的I/O單元14（1）PLC直流輸入電路（1）PLC直流輸入電路15（2）PLC交流輸入電路（2）PLC交流輸入電路16（1）晶體管輸出電路（1）晶體管輸出電路17（2）雙向晶閘管輸出電路（2）雙向晶閘管輸出電路18（3）繼電器輸出電路（3）繼電器輸出電路194.智能單元-----智能單元本身是一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它有自己的CPU、系統(tǒng)程序、存儲(chǔ)器，及與外界過程相連的接口。目前已開發(fā)的常用的智能單元有：A/D單元、D/A單元、高速計(jì)數(shù)單元、位置控制單元、PID控制單元、溫度控制單元和各種通信單元等。4.智能單元-----智能單元本身是一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它205.編程工具------主要用來編輯程序、調(diào)試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行，還可以在線測(cè)試PLC的內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，與PLC進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。專用編程器（1）簡(jiǎn)易編程器（2）圖形編程器計(jì)算機(jī)輔助編程5.編程工具------主要用來編輯程序、調(diào)試程序和監(jiān)控程序216.其它外部設(shè)備人機(jī)接口——又叫操作員接口，用來實(shí)現(xiàn)操作員和PLC之間的對(duì)話和交互作用。外存儲(chǔ)器打印機(jī)EPROM寫入器6.其它外部設(shè)備人機(jī)接口——又叫操作員接口，用來實(shí)現(xiàn)操作員和22總結(jié)PLC的基本組成------按結(jié)構(gòu)形式的不同，可分為整體式和組合式各部分的作用1.中央處理單元（CPU）5.電源2.存儲(chǔ)器6.擴(kuò)展口3.I/O單元7.編程工具4.智能單元8.其它外部設(shè)備總結(jié)PLC的基本組成------按結(jié)構(gòu)形式的不同，可分為整體23謝謝大家！2009年9月9日謝謝大家！2009年9月9日24第三講：PLC的基本結(jié)構(gòu)及各部分的作用制作人：鄭傳琴第三講：PLC的基本結(jié)構(gòu)及各部分的作用制作人：25PLC一般結(jié)構(gòu)PLC的基本組成與一般的微機(jī)系統(tǒng)類似：是一種以微處理器為核心的，用于控制的特殊計(jì)算機(jī)PLC的基本組成包括硬件與軟件兩部分PLC的硬件：中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入接口、輸出接口、通信接口、電源等PLC的軟件：系統(tǒng)程序和用戶程序I/O轉(zhuǎn)換和物理實(shí)現(xiàn)是PLC實(shí)現(xiàn)控制的兩個(gè)基本點(diǎn)PLC一般結(jié)構(gòu)PLC的基本組成與一般的微機(jī)系統(tǒng)類似：26第三部分：PLC的基本組成與各部分的作用PLC的基本組成------按結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC可分為整體式和組合式兩類1.整體式PLC2.組合式PLC第三部分：PLC的基本組成與各部分的作用PLC的基本組成27一、整體式PLC組成示意圖一、整體式PLC組成示意圖28二：組合式PLC組合示意圖

二：組合式PLC組合示意圖29PLC組成PLC組成30三：各部分的作用1.中央處理器（CPU）2.存儲(chǔ)器3.I/O單元4.智能單元5.電源

6.擴(kuò)展口

7.編程器

8.其它外部設(shè)備三：各部分的作用1.中央處理器（CPU）311.中央處理單元（CPU）功能：接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)；診斷電源、PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程的語法錯(cuò)誤；用掃描的方式接收輸入信號(hào)，送入PLC的數(shù)據(jù)寄存器保存起來；PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，根據(jù)存放的先后順序逐條讀取用戶程序，進(jìn)行解釋和執(zhí)行，完成用戶程序中規(guī)定的各種操作；將用戶程序的執(zhí)行結(jié)果送至輸出端。1.中央處理單元（CPU）功能：32中央處理單元現(xiàn)代PLC使用的CPU主要有以下三種：通用微處理器，如8080、6800、Z80A、8086等。通用微處理器的價(jià)格便宜，通用性強(qiáng)。單片機(jī)，如8051等。單片機(jī)由于集成度高、體積小、價(jià)格低和可擴(kuò)充性好，很適合在小型PLC上使用，也廣泛地用于PLC的智能I/O模塊。位片式微處理器，如AMD2900系列等。位片式微處理器是獨(dú)立于微型機(jī)的另一分支。它主要追求運(yùn)算速度快，它以4位為一片。用幾個(gè)位片級(jí)聯(lián)，可以組成任意字長(zhǎng)的微處理器。中央處理單元現(xiàn)代PLC使用的CPU主要有以下三種：332.存儲(chǔ)器根據(jù)存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中的作用，可以把它們分為以下3種：a)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器：ROM、PROM、EPROM、EEPROMb)用戶程序存儲(chǔ)器（可讀/寫操作的隨機(jī)存儲(chǔ)器）RAMc)工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2.存儲(chǔ)器根據(jù)存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中的作用，可以把它們分為以下3種：34a)系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序是完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用、管理、邏輯運(yùn)算、通信及各種參數(shù)設(shè)定等功能。系統(tǒng)程序由PLC制造廠家編寫的，在PLC使用過程中不會(huì)變動(dòng)，它和PLC的硬件組成有關(guān)，它關(guān)系到PLC的性能。系統(tǒng)程序由制造廠家直接固化在只讀存儲(chǔ)器ROM、PROM、或EPROM中，用戶不能訪問和修改。a)系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序是完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用35b)用戶存儲(chǔ)器用戶程序：用戶程序時(shí)用戶根據(jù)控制對(duì)象生產(chǎn)工藝及控制的要求而編制的應(yīng)用程序，它是由PLC控制對(duì)象的要求而定的。為了便于讀出，檢查和修改，用戶程序一般存于CMOS靜態(tài)RAM中，用鋰電池作為后備電源。以保證掉電時(shí)不會(huì)丟失信息。為了防止干擾對(duì)RAM中程序的破壞。當(dāng)用戶程序經(jīng)過運(yùn)行正常，不需要改變，可將其固化在EPROM中?，F(xiàn)在又許多PLC直接采用EEPROM作為用戶存儲(chǔ)器。b)用戶存儲(chǔ)器用戶程序：363.輸入/輸出接口(I/O單元)輸入/輸出接口通常也稱I/O單元，是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)之間的連接通道。PLC輸入接口—可以檢測(cè)被控對(duì)象的各種數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)作為PLC對(duì)被控制對(duì)象進(jìn)行控制的依據(jù)。（光電耦合）PLC輸出接口—將處理結(jié)果送給被控制對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)控制目的。（功率放大）3.輸入/輸出接口(I/O單元)輸入/輸出接口通常也稱I/373.輸入/輸出接口(I/O單元)常用的I/O單元開關(guān)量輸入單元（1）直流輸入單元（2）交流輸入單元開關(guān)量輸出單元（1）晶體管輸出單元（2）雙向晶閘管輸出單元（3）繼電器輸出單元3.輸入/輸出接口(I/O單元)常用的I/O單元38（1）PLC直流輸入電路（1）PLC直流輸入電路39（2）PLC交流輸入電路（2）PLC交流輸入電路40（1）晶體管輸出電路（1）晶體管輸出電路41（2）雙向晶閘管輸出電路（2）雙向晶閘管輸出電路42（3）繼電器輸出電路（3）繼電器輸出電路434.智能單元-----智能單元本身是一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它有自己的CPU、系統(tǒng)程序、存儲(chǔ)器，及與外界過程相連的接口。目前已開發(fā)的常用的智能單