可編程控制器結(jié)構(gòu)原理李英課件

可編程控制器結(jié)構(gòu)原理主講人：李英12目錄directory可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)可編程控制器的工作原理可編程控制器結(jié)構(gòu)原理可編程控制器結(jié)構(gòu)原理可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)主機(jī)內(nèi)的各個(gè)部分均通過電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線連接。根據(jù)實(shí)際控制對(duì)象的需要配備一定的外部設(shè)備，可構(gòu)成不同的PLC控制系統(tǒng)。常用的外部設(shè)備有編程器、打印機(jī)等。PLC可以配置通信模塊與上位機(jī)及其他的PLC進(jìn)行通信，構(gòu)成PLC的分布式控制系統(tǒng)。接受并存儲(chǔ)由編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；診斷電源故障以及用戶程序的語法錯(cuò)誤；讀取輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)到相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)；讀取用戶程序指令，解釋執(zhí)行用戶程序，完成邏輯運(yùn)算、數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳遞等任務(wù)，刷新輸出映像，將輸出映像內(nèi)容送至輸出單元。中央處理單元是PLC的核心部件，負(fù)責(zé)完成邏輯運(yùn)算、數(shù)字運(yùn)算以及協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)各部分的工作。它在系統(tǒng)程序的管理下運(yùn)行，主要功能有：中央處理單元（CPU）存儲(chǔ)器單元程序存儲(chǔ)區(qū)：存放用戶編寫的控制程序系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器：存放PLC生產(chǎn)廠家編寫的系統(tǒng)程序用戶程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)：存放程序執(zhí)行過程中所需要的或者所產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù)電源單元將外界提供的電源轉(zhuǎn)換成PLC的工作電源后，提供給PLC。有些電源單元也可以作為負(fù)載電源，通過PLC的I/O接口向負(fù)載提供直流24V電源。電源單元電源單元還提供掉電保護(hù)電路和后備電池電源，以維持部分RAM存儲(chǔ)器的內(nèi)容在外界電源斷電后不會(huì)丟失。在面板上通常有發(fā)光二極管（LCD）指示電源的工作狀態(tài)，便于判斷電源工作是否正常。PLC的輸入、輸出單元也叫I/O單元，對(duì)于模塊式的PLC來說，I/O單元以模塊形式出現(xiàn)，所以又稱為I/O模塊。I/O單元是PLC與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的接口，現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)與PLC之間的聯(lián)系通過I/O單元實(shí)現(xiàn)。輸入輸出單元I/O輸出信號(hào)DI/DOAI/AOPLC的I/O單元也屬于接口單元的范疇，它完成PLC與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)之間電信號(hào)的往來聯(lián)系。除此之外，PLC與其它外界設(shè)備和信號(hào)的聯(lián)系都需要相應(yīng)的接口單元。接口單元（對(duì)外部設(shè)備）接口單元擴(kuò)展接口：用于擴(kuò)展輸入輸出點(diǎn)數(shù)通信接口：集成有RS232或RS422口，用于與PLC、上位機(jī)、遠(yuǎn)程I/O、監(jiān)視器、編程器等外部設(shè)備相連編程器接口：連接編程器存儲(chǔ)器接口：為了擴(kuò)展存儲(chǔ)區(qū)而設(shè)置其它外部設(shè)備接口：包括條碼讀入器的接口、打印機(jī)接口等等外部設(shè)備PLC的外部設(shè)備種類很多，可以概括為以下四類：編程設(shè)備：除了用于編程，還可對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定，以確定PLC的工作方式。監(jiān)控設(shè)備：將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示出來，以便操作人員隨時(shí)掌握系統(tǒng)運(yùn)行的情況。存儲(chǔ)設(shè)備：用于保存用戶數(shù)據(jù)，避免程序丟失。輸入輸出設(shè)備：用于接受信號(hào)和輸出信號(hào)的專用設(shè)備，例如條碼讀入器、打印機(jī)等。可編程控制器的工作原理PLC等效電路可編程控制器的工作原理在每一個(gè)掃描周期開始時(shí)，PLC順序讀取全部輸入端信號(hào)，把輸入端的通斷狀態(tài)存放于輸入映象寄存器中。PLC按梯形圖從左向右、從上向下逐條對(duì)指令進(jìn)行掃描，并從輸入映象寄存器和內(nèi)部元件讀入其狀態(tài)，進(jìn)行邏輯運(yùn)算。運(yùn)算的結(jié)果送入輸出映象寄存器中。每個(gè)輸出映象寄存器的內(nèi)容將隨著程序掃描過程而作相應(yīng)變化。但在此階段中，如輸入端子狀態(tài)發(fā)生改變，輸入映象寄存器的狀態(tài)也不會(huì)改變(它的新狀態(tài)會(huì)在下一次掃描中才被讀入)。1、輸入采樣階段

2、程序執(zhí)行階段3、輸出刷新階段當(dāng)?shù)诙A段完成之后，輸出映象寄存器中各輸出點(diǎn)的通斷狀態(tài)將通過輸出部分送到輸出鎖存器，去驅(qū)動(dòng)輸出繼電器線圈，執(zhí)行相應(yīng)的輸出動(dòng)作?？删幊炭刂破鞯墓ぷ髟鞵LC的掃描周期：完成上述過程所需的時(shí)間。PLC在完成一個(gè)掃描周期后，又返回去進(jìn)行下一個(gè)掃描，讀入下一周期的輸入點(diǎn)狀態(tài)，再進(jìn)行運(yùn)算、輸出。PLC掃描周期的長(zhǎng)短，取決于PLC執(zhí)行一個(gè)指令所需的時(shí)間和有多少條指令。如果執(zhí)行每條指令所需的時(shí)間是1us，程序有800條指令，則這一掃描周期的時(shí)間就為0.8ms。本講小結(jié)PLC的基本結(jié)構(gòu)C