第2章-可编程序控制器幻灯片

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1、电源电源编程器编程器CPU输入输入/输出输出特殊特殊I/O现场用户设备现场用户设备图2-1扩展存储器扩展存储器通讯接口通讯接口其他其他PC打印机打印机CRT集成集成微处理器微处理器CPU寄存器寄存器运算器运算器控制器控制器系统系统内存内存外设接口外设接口I/O接口接口用户用户内存内存编编程程器器I/O单单元元微处理器微处理器CPU PLC的程序存于内存中，但程序运行却在的程序存于内存中，但程序运行却在CPU中。中。PLC运运行时，行时，CPU从内存中把程序按指令逐一取出，并译码执行。此从内存中把程序按指令逐一取出，并译码执行。此时，时，PLC处于运行状态。处于运行状态。PLC系统程序厂家已提供

2、，并系统程序厂家已提供，并固化于内存中。但用户程序却由用固化于内存中。但用户程序却由用户自己编程，使户自己编程，使PLC接受，并存于接受，并存于内存中的用户程序存储区。此时，内存中的用户程序存储区。此时，PLC工作于编程状态。工作于编程状态。PLC除了运行和编程状态外，还有一个监控状态，此时，除了运行和编程状态外，还有一个监控状态，此时，PLC既可以实现对系统的控制，也可以通过编程器或计算机修既可以实现对系统的控制，也可以通过编程器或计算机修改程序或者数据。改程序或者数据。特点：它可读可写，而且读写方便；它是特点：它可读可写，而且读写方便；它是易失性的存储器，其电源断开后，存储的信息易失性的存

3、储器，其电源断开后，存储的信息将丢失。其存储速度快，价格便宜，由锂电池将丢失。其存储速度快，价格便宜，由锂电池支持的可满足各种应用的需要。支持的可满足各种应用的需要。特点：其内容只能读出，不能写入。它特点：其内容只能读出，不能写入。它是非易失性的，当电源断开后，其存储的内是非易失性的，当电源断开后，其存储的内容仍能被保存下来。通常系统程序都是固化容仍能被保存下来。通常系统程序都是固化在在ROMROM中。中。特点：它是一种非易失性的存储器，在紫外特点：它是一种非易失性的存储器，在紫外线连续照射约线连续照射约20 min20 min后，即能将存储器中的所有后，即能将存储器中的所有内容全部清除；再加

4、高电平（内容全部清除；再加高电平（12.5V12.5V或或24V24V）时可）时可重新写入程序。（有专用的重新写入程序。（有专用的EPROMEPROM写入器写入）。写入器写入）。在断电的情况下，存储器的内容保持不变。所以，在断电的情况下，存储器的内容保持不变。所以，系统程序与用户程序都可存放在其中。系统程序与用户程序都可存放在其中。特点：它兼备特点：它兼备RAM RAM 和和EPROMEPROM的优点，用编的优点，用编程器能很容易的其存储的内容进行修改。但也程器能很容易的其存储的内容进行修改。但也有以下缺点：有以下缺点：a.a.价格贵，读写次数有限（约价格贵，读写次数有限（约1 1万次）。万次

5、）。b.b.读写速度慢，每次写入前必须先读写速度慢，每次写入前必须先擦除（约需擦除（约需1015ms1015ms）。）。a a用用ROMROM或或EPROM EPROM b b用于存放系统程序，与硬件一起决定用于存放系统程序，与硬件一起决定PLCPLC的性能。的性能。c c由厂家完成固化程序到由厂家完成固化程序到ROM ROM 和和EPROMEPROM的工的工作，用户不能直接存取。作，用户不能直接存取。a a采用采用RAMRAM b b用作用作I/OI/O映象区以及各类软设备（如逻辑线映象区以及各类软设备（如逻辑线圈、数据寄存器、定时器线圈、变址寄存器等圈、数据寄存器、定时器线圈、变址寄存器等

6、等）的存储区。等）的存储区。c c存放内容为现场数据和运算结果。存放内容为现场数据和运算结果。a a采用采用RAM+RAM+锂电池，锂电池，EPROMEPROM，E E2 2PROMPROMb b存放用户程序存放用户程序c c不同类型的不同类型的PLCPLC其存储其存储容量不同。容量不同。是内存的主体，也是是内存的主体，也是PLCPLC直接访问的对象直接访问的对象 只用于存放用户程序的备份，当只用于存放用户程序的备份，当PLCPLC上电上电初始化时，把它的内容拷贝到主内存的用户程初始化时，把它的内容拷贝到主内存的用户程序区，供序区，供PLCPLC的的CPUCPU运行。有时也可以不配。运行。有时

7、也可以不配。用于编程时暂时存放用户程序。用于编程时暂时存放用户程序。有电池支持，可长期保存程序。有电池支持，可长期保存程序。其输出和输入信号为连续变化的模拟量，其输出和输入信号为连续变化的模拟量，如反映压力、温度、流量等的电压和电流信号，如反映压力、温度、流量等的电压和电流信号，可以是单极性的，也可以是双极性的。该模块可以是单极性的，也可以是双极性的。该模块的主要任务是对输入信号进行的主要任务是对输入信号进行A/DA/D转换，对输转换，对输出信号进行出信号进行D/AD/A转换，其转换精度由转换器的转换，其转换精度由转换器的位数决定。一般的模拟量位数决定。一般的模拟量I/OI/O模块均允许输入模

8、块均允许输入多种量程的电压和电流。多种量程的电压和电流。为降低费用或简化编程过程，增强为降低费用或简化编程过程，增强PLCPLC的的功能，扩大其应用范围而开发的各种功能，扩大其应用范围而开发的各种I/OI/O模块。模块。例如：带微处理器的例如：带微处理器的I/OI/O模块，模块，BCDBCD码码I/OI/O模块，模块，高速计数模块，运动控制模块等等。高速计数模块，运动控制模块等等。其输出和输入信号只有接通和断开两种状其输出和输入信号只有接通和断开两种状态；态；I/OI/O电压允许范围较宽；电压允许范围较宽；DCDC：5V5V，12V12V，24V24V，48V48V，110V110V；ACAC

9、；110V110V，220V220V；其信号的通断状；其信号的通断状态可用发光二极管或其他元件显示在控制面板态可用发光二极管或其他元件显示在控制面板上。上。特点：各特点：各I/OI/O电电路只有一个公共点，路只有一个公共点，共用一个电源，如图共用一个电源，如图2-2a2-2a）示。这种安装）示。这种安装可使引线需要量减少，可使引线需要量减少，降低安装费用，常用降低安装费用，常用于要求不太高的系统。于要求不太高的系统。编程器的种类很多编程器的种类很多,目前比较流目前比较流行的是基于个人计算机的图形编程器行的是基于个人计算机的图形编程器,一台编程器可以供多台一台编程器可以供多台PLCPLC使用使用

10、.结构：结构：从剖面结构图可看到，有两对从剖面结构图可看到，有两对静触点静触点、一对、一对动动触点触点、按钮帽及弹簧等部分。、按钮帽及弹簧等部分。在常态时，静触在常态时，静触点点1 1由动触点接通、由动触点接通、静触点静触点2 2是断开的；是断开的；按下按钮帽时静触点按下按钮帽时静触点的通断状态发生变化。的通断状态发生变化。种类：种类：单联按钮开关只有一组常开触点和常闭触点，单联按钮开关只有一组常开触点和常闭触点，还有双联和三联等等。还有双联和三联等等。SB3412常闭常闭常开常开结构：结构：主要由主要由电磁铁电磁铁和和触点触点两部分组成两部分组成.靠电靠电磁铁吸引磁铁吸引动铁心动铁心带动触带

11、动触点完成对电路的接通与点完成对电路的接通与关断关断.接触器接触器有三个有三个常开主触点常开主触点,四个辅助触点四个辅助触点(两个常开两个常开,两个常两个常闭闭).).主触点控制开关电流较大，主触点控制开关电流较大，必须采取灭弧措施必须采取灭弧措施,一般都为桥一般都为桥梁形结构梁形结构,并且设置两个断点。并且设置两个断点。常闭常闭常开常开KMKM线圈线圈IIII 当主电路中电流超过当主电路中电流超过容许值而使双金属片受容许值而使双金属片受热时，它便向上弯曲扣热时，它便向上弯曲扣板在弹簧的拉力下将长板在弹簧的拉力下将长闭触点断开，从而断开闭触点断开，从而断开主电路。主电路。由于热惯性，热继电由于

12、热惯性，热继电器不能作短路保护，对电器不能作短路保护，对电动机的瞬间过载不会造成动机的瞬间过载不会造成不必要的停车现象。不必要的停车现象。KRKRKRKR热元件热元件常闭常闭常开常开 F释放拉簧主触点脱扣连杆锁钩连杆欠压过流脱扣器正转正转反转反转A B CM3电电 源源ABCM3电电 源源M3KHSB1SB2KHKMKMA B CFUKM自锁起动按钮停止按钮热继电器控制触点接触器线圈M3KHSB1SB2KHKMKMKMFUA B CM3KHSB1SB2KHKMKMKMFUA B CM3KHSB1SB2KHKMKMKMFUA B CM3KHSB1SB2KHKMKMKMFUA B CM3KHSB1

13、SB2KHKMKMKMFUA B CM3KHSB1SB2KHKMKMFUA B C若将控制电路中的自锁触点KM除去，就可以实现对电动机的点动控制点动控制。按下起动按钮电动机就转动，一松手就停止。点动控制在生产中也是常见的。在生产上往往要求运在生产上往往要求运动部件向正反两个方动部件向正反两个方向运动。也就是让电向运动。也就是让电动机做正反转运动。动机做正反转运动。我们在学习电动机的我们在学习电动机的工作原理时已经知道，工作原理时已经知道，只要将接到电源的任只要将接到电源的任意两根联线对调即可。意两根联线对调即可。为此我们采用了图示为此我们采用了图示的控制线路。的控制线路。BM3ACKMFKMR

14、QM3KHSB1SBFKHKMRKMRKMFKMFSBRKMFKMRKMRKMFFUA B CM3KHSB1SBFKHKMRKMRKMFKMFSBRKMFKMRKMRKMFFUA B CM3KHSB1SBFKHKMRKMRKMFKMFSBRKMFKMRKMRKMFFUA B CL1L2L3QMFU1KM1PEKM2KRFU2SB1KRTKM1KM2FU2KM2KAKM2SB2KTKTKAKAKAKM1123456789L1L2L3QMFU1KM1PEU1V1W1KM2KRKM1FU2SB1KM1W2U2V2KM3KM3KM2KTKRKM2KM3KM1KTKTSB2123456789FU2.输出

15、模块模 块输入模块可 编 程 序 控 制 器按 钮选 择 开 关限 位 开 关电 源接 触 器电 磁 阀指 示 灯电 源编 程 器CPU 输 入 继 电 器输 入 继 电 器“软线圈软线圈”内部继电器内部继电器“软线圈软线圈”内部继电器内部继电器“软触点软触点”行程开关行程开关按钮常开触点常开触点热继电器热继电器COM输入公共端输入公共端COM输出公共端输出公共端负载电源负载电源 输出输出触点触点输输出出端端用 户 被 控用 户 被 控设 备（接设 备（接触器等）触器等）输入端输入端X0Y30M100 Y32输入部分输入部分输出部分输出部分PLC控制部分控制部分内部内部“软接线软接线”（用程序

16、实现（用程序实现）PLC的等效电路图的等效电路图内部处理内部处理通讯服务通讯服务输入处理输入处理程序执行程序执行输出处理输出处理PLCPLC在工作过程中，对于具在工作过程中，对于具体的控制对象而言一般分为五个体的控制对象而言一般分为五个阶段：阶段：输入采样（输入扫描）阶输入采样（输入扫描）阶段段输入处理输入处理程序执行（执行扫描）阶程序执行（执行扫描）阶段段程序执行；程序执行；输出刷新（输出扫描）阶输出刷新（输出扫描）阶段段输出处理。输出处理。但对于整个控制系统来说但对于整个控制系统来说,当当PLCPLC处于工作状态时还必须完处于工作状态时还必须完成内部处理和通讯服务工作成内部处理和通讯服务工

17、作.系统自检测、检查程序执行结果是系统自检测、检查程序执行结果是否正确，进行奇偶校验；判断程序执行否正确，进行奇偶校验；判断程序执行时间是否超时，如果超时，则停止中央时间是否超时，如果超时，则停止中央处理工作。处理工作。检查检查CPUCPU模块内部的硬件是否正常，模块内部的硬件是否正常，将监控定时器复位。将监控定时器复位。对具有断电保持功能的继电器现有对具有断电保持功能的继电器现有值的刷新。值的刷新。a.a.与编程器交换信息，在使用编程与编程器交换信息，在使用编程器输入程序和调试程序时执行。器输入程序和调试程序时执行。b.b.与数字处理器交换信息，只有在与数字处理器交换信息，只有在PLCPLC

18、中配有数字处理器时才执行；中配有数字处理器时才执行；c.c.与网络通讯，当与网络通讯，当PLCPLC配有网络通讯配有网络通讯模块时，应与通讯对象进行数据交换。模块时，应与通讯对象进行数据交换。PLC PLC以扫描工作方式按顺序将所有以扫描工作方式按顺序将所有的输入信号读入到输入映象寄存器中的输入信号读入到输入映象寄存器中存储，这一过程称为采样。存储，这一过程称为采样。本工作周期内，这个采样结果的本工作周期内，这个采样结果的内容不会改变，它是内容不会改变，它是PLCPLC程序执行时使程序执行时使用的输入量的依据。用的输入量的依据。PLC PLC按顺序对程序进行扫描，即从上到下，按顺序对程序进行扫

19、描，即从上到下，从左到右的扫描每一条指令，并分别从输入映从左到右的扫描每一条指令，并分别从输入映象寄存器中读入所需要的数据进行运算、象寄存器中读入所需要的数据进行运算、“处处理理”，再将每一条指令执行的结果送入元件映，再将每一条指令执行的结果送入元件映象寄存器，供后面指令程序执行时使用；象寄存器，供后面指令程序执行时使用；当全部程序执行完毕以后，程序执行的当全部程序执行完毕以后，程序执行的结果结果输出继电器的状态被送入输出映象输出继电器的状态被送入输出映象寄存器保存，这个结果在整个程序执行完毕寄存器保存，这个结果在整个程序执行完毕之前不会送到输出端子上。之前不会送到输出端子上。在用户执行完所有

20、程序后，在用户执行完所有程序后，PLCPLC将输将输出映象寄存器中的内容送到输出锁存器出映象寄存器中的内容送到输出锁存器中去驱动用户设备，锁存器中的内容将中去驱动用户设备，锁存器中的内容将保持到下一次程序执行完后的输出量来保持到下一次程序执行完后的输出量来取代为止，所以也称输出处理为输出刷取代为止，所以也称输出处理为输出刷新阶段。新阶段。PLC PLC的基本工作的基本工作状态有：状态有：StopStop和和RunRun（停止和运行）状（停止和运行）状态。态。而当而当PLCPLC处于停处于停止状态时，只需完止状态时，只需完成内部处理和通讯成内部处理和通讯服务工作。服务工作。内部处理内部处理通讯服务通讯服务输入处理输入处理程序执行程序执行输出处理输出处理StopRunFX-系列名称，如0S、0N，2N等。输入输出的总点数（4128）。单元类型：M为基本单元，E为输入输出混合扩展单元与扩展模块，EX为输入专用扩展模块，EY为输出专用扩展模块。输出形式：R为继电器输出，T为晶体管输出，S为双向可控硅输出。特殊品种的区别：D为DC电源，DC输出；A1为AC电源，AC输入（AC100120V）或AC输出模块；H为大电流输出扩展模块（1A/1点）；V为立式端子排的扩展模块；C为接插口输入输出方式；F为输入滤波器1ms的扩展模块；L为TTL输入扩展模块；S为独立端子（无公共端）扩展模块。