《基本知识回顾》PPT课件

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1、前 面 课 程 知 识 点 的 回 顾 华侨大学信息学院2页 中 央 处 理 器 （ CPU） 、 输 入 模 块 、 输出 模 块 、 编 程 器 等 (1)梯 形 图 (LD) 梯 形 图 语 言 是 在 传 统 电 气 控 制 系 统 中 常 用 的 接 触 器 、继 电 器 等 图 形 符 号 的 基 础 上 演 变 而 来 的 。 传 统 的 电 气 控 制 电 路 和 PLC梯 形 图PLC完 成 的 逻 辑 运 算 ： ？ a. 输 入 刷 新 阶 段 -CPU从 输 入 电 路 的 输 出 端 读出 各 路 状 态 ， 并 将 其 写 入 输 入 映 像 寄 存 器 ；X0X1

2、 X0 Y0Y0 Y1读 写 Y0Y1读 写 PLC工 作 原 理注 意 ， PLC程 序 位 置 安 排 不 同 ， 有 时 结 果 也 不同 ， 在 设 计 梯 形 图 时 ， 一 定 要 了 解 PLC的 扫 描工 作 方 式 ， 合 理 安 排 程 序 的 安 置 。 返 回 华侨大学自动化系7页 按 硬 件 结 构 不 同 ， 可 分 为 整体 式 、 模 块 式 、 叠 装 式 。CPU模 块 与 存 储 器 模 块有 多 种 形 式 。 整 体 式模 块 式 华侨大学自动化系8页 （ 1） CPU1） 定 义 ： CPU一 般 由 控 制 电 路 、 运 算 器 和 寄 存 器

3、组成 ， 它 们 封 装 在 一 个 集 成 的 芯 片 上 ， 通 过 地 址 总 线 、数 据 总 线 、 控 制 总 线 与 存 储 单 元 、 输 入 输 出 接 口 电路 连 接 。 2） 分 类 ： 通 用 型 微 处 理 器单 片 机位 片 式 计 算 机 华侨大学自动化系9页 （ 1） CPU3） 作 用 ：A、 能 接 收 并 存 储 用 户 程 序 和 数 据 ；B、 自 检 查 硬 件 状 态 ， 诊 断 用 户 程 序 语 法 错 误 ；C、 PLC运 行 时 ， 通 过 扫 描 方 式 ， 先 将 输 入 信 号 读入 ， 读 取 用 户 程 序 ， 解 释 指 令

4、， 执 行 用 户 程 序 后 ，根 据 运 算 结 果 ， 更 新 有 关 标 志 位 和 输 出 内 容 ， 通 过输 出 接 口 传 送 到 相 应 的 输 出 装 置 实 现 控 制 。 华侨大学自动化系10页 （ 2） 存 储 器 1） 按 材 料 分 可 分 为l 只 读 存 储 器 ROMl 随 机 存 储 器 RAMl 可 电 擦 写 的 存 储 器 EEPROM 2） 按 工 作 用 途 可 分 为u 系 统 程 序 存 储 器u 用 户 程 序 存 储 器u 工 作 数 据 存 储 器 华侨大学自动化系11页 u系 统 程 序 存 储 器 系 统 程 序 由 PLC的 制

5、造 厂 家 一 次 性 编 写 的 ， 在PLC使 用 过 程 中 不 会 变 动 、 修 改 或 丢 失 。 系 统 程 序 是 用 来 存 放 制 造 商 为 用 户 提 供 的 监 控程 序 、 模 块 化 应 用 功 能 子 程 序 、 命 令 解 释 程 序 、 故障 诊 断 程 序 及 其 他 各 种 管 理 程 序 。 华侨大学自动化系12页 u用 户 程 序 存 储 器u 用 户 程 序 存 储 器 是 用 来 存 放 用 户 根 据 控 制 对 象生 产 工 艺 及 控 制 的 要 求 而 编 制 的 应 用 程 序 。 它 是 由PLC控 制 对 象 的 要 求 而 定 的

6、 ， 通 常 情 况 下 ， 控 制 内容 和 控 制 程 序 是 相 对 稳 定 不 变 的 。 华侨大学自动化系13页 u工 作 数 据 存 储 器u 工 作 数 据 存 储 器 用 来 存 放 控 制 过 程 中 需 要 不 断改 变 的 信 息 。u 在 PLC的 工 作 数 据 存 储 器 中 ， 设 有 存 放 输 入 /输 出 继 电 器 、 辅 助 继 电 器 、 定 时 器 、 计 数 器 等 逻 辑器 件 的 存 储 区 ， 这 些 器 件 运 行 过 程 中 经 常 变 化 的 ，将 变 化 的 中 间 结 果 存 放 入 工 作 数 据 存 储 器 中 。 华侨大学自动

7、化系14页 西 门 子 PLC的 其 中 一 种 微 存 储 卡 叫 MMC卡 ，是 一 种 FEPROM（ flash EPROM） ， 这 种卡 可 防 止 PLC掉 电 后 程 序 丢 失 ， 也 不 需 要 后背 电 池 。 华侨大学自动化系15页 ROM 系 统 程 序 存 储 器 用 户 程 序 存 储 器 连 线 题 （ ） 请 按 “ 开 始 ” 工 作 数 据 存 储 器 EEPROM RAM 开 始 下 一 页 华侨大学自动化系16页 三 、 I/O接 口 电 路 输 入 输 出 接 口 电 路 是 PLC与 被 控 对 象 间 传 递 输 入和 输 出 信 号 的 接 品

8、 部 件 。 输 入 部 件 是 行 程 开 关 、 按钮 、 传 感 器 等 。 输 出 部 件 是 电 磁 阀 、 接 触 器 、 继 电器 。 华侨大学自动化系17页 (1)实 现 现 场 与 PLC主 机 的 电 气 隔 离 ， 以 提 高 抗 干 扰 性 。(2)避 免 外 部 强 电 侵 人 主 机 而 损 坏 主 机 。 (3)电 平 变 换 ， 光 电 耦 合 器 将 现 场 各 种 开 关 信 号 变 换成 PLC主 机 要 求 的 标 准 逻 辑 电 平 。 华侨大学自动化系18页 华侨大学自动化系19页 1） 输 入 接 口 电 路 将 按 钮 、 行 程 开 关 或 传

9、 感 器 等 产 生 的 信 号 ， 转换 成 数 字 信 号 送 入 主 机 。 内 部 电 路24VCOMSB X1 PLC 华侨大学自动化系20页 2） 输 出 接 口 电 路 将 主 机 向 外 输 出 的 信 号 转 换 成 可 以 驱 动 外 部 执 行电 路 的 信 号 ， 以 便 控 制 接 电 磁 阀 、 触 器 线 圈 等 电 器通 断 电 。 PLC输 出 接 口 电 路 可 以 分 为 3种接 口 电 路继 电 器 输 出晶 体 管 输 出晶 闸 管 输 出 负 载 种 类交 直 通 用直 流 负 载交 流 负 载 电 流 大 小 2A0.5mA0.2mA 响 应 时

10、间10mS0.2mS以 下1mS以 下 华侨大学自动化系21页 内部电路 R1R3R2LED DCY0 FU AC负 载继 电 器 输 出 2） 输 出 接 口 电 路 图 继 电 器 输 出双 向 晶 闸 管 输 出晶 体 管 输 出 内部电路 DCFU负 载VSV晶 体 管 输 出内部电路 1 32LE F A负 载CR4晶 闸 管 输 出 下 一 页 华侨大学自动化系22页 COM X0X1X2X3X4 X5X6汇 点 式 COM1Y0Y1 Y2Y3 COM1Y0Y1 Y2Y3COM2 COM2COM3COM4分 组 式 分 隔 式 I/O模 块 的 接 线 方 式汇 点 式 ： 各 个

11、 I/O电 路 有 一 个 公 共 点 ， 共 用 一 个 电 源 。分 隔 式 ： I/O分 成 若 干 组 ， 每 组 I/O共 用 一 个 电 源 ， 各 组电 源 可 以 不 同 。分 隔 式 ： 各 个 I/O点 之 间 相 互 隔 离 ， 每 个 I/O可 以 使 用 独立 电 源 。 华侨大学自动化系23页 日 本 三 菱 电 机 公 司 的 PLC产 品 主 要 有 : F系 列 已 停 产小 型 FX0、 FX0N 、 FX2 、 FX2N 、 FX3U A系 列 中 大 型 Q系 列 中 大 型 华侨大学自动化系24页 华侨大学自动化系25页 n三 、 三 菱 小 型 PL

12、C的 型 号 命 名 方 式FX系 列 序 号 I/O总 点 数单 元 类 型输 出 形 式 特 殊 品 种 区 别 0、 2、 ON、 2C、 1S、1N、 2N、 2NC、 3U 10256 M： 基 本 单 元E： 扩 展 单 元EX： 扩 展 输 入 单 元EY： 扩 展 输 出 单 元 R： 继 电 器 输 出T： 晶 体 管 输 出S： 晶 闸 管 输 出 D： DC电 源 ， DC输 入A： AC电 源 ， AC输 入H： 大 电 流 输 出 扩 展 模 块V： 立 式 缎 子 排 的 扩 展 模 块C： 接 插 口 输 入 输 出 方 式F： 输 入 滤 波 器 1ms的 扩

13、展 单 元L： TTL输 入 型 扩 展 单 元S： 晶 闸 管 输 出 华侨大学自动化系26页 FX2N 32 M R系 列 序 号 ： 2N I/O总 点 数 ： 32（ X0X17;Y0Y17）单 元 类 型 ：基 本 单 元 M输 出 形 式 ：继 电 器 输 出 R 华侨大学自动化系27页 华侨大学自动化系28页 FX2N是 FX系 列 中 功 能 最 强 、 运 行 速 度 最 快 的 PLC 基 本 指 令 执 行 时 间 高 达 0.08 s， 超 过 了 许 多 大 、 中 型 PLC FX2N的 用 户 存 贮 器 容 量 可 扩 展 到 16K FX2N的 I/O点 数

14、最 大 可 扩 展 到 256点 FX2N有 多 种 模 拟 量 输 入 输 出 模 块 、 高 速 计 数 器 模 块 、 脉 冲 输出 模 块 、 位 置 控 制 模 块 、 RS-232C/RS-422/RS-485串 行 通 信 模 块或 功 能 扩 展 板 、 模 拟 定 时 器 扩 展 板 等 。 使 用 这 些 特 殊 功 能 模 块 和功 能 扩 展 板 ， 可 以 实 现 模 拟 量 控 制 、 位 置 控 制 和 联 网 通 信 等 功 能 FX2N的 性 能 指 标 如 本 节 四 所 述 。 华侨大学自动化系29页 FX2N有 3000多 点 辅 助 继 电 器 、 1

15、000点 状 态 、 200多 点 定 时 器 、200点 16位 加 计 数 器 、 35点 32位 加 减 计 数 器 、 8000多 点 16位 数据 寄 存 器 、 128点 跳 步 指 针 、 15点 中 断 指 针 FX2N有 128种 功 能 指 令 ， 具 有 中 断 输 入 处 理 、 修 改 输 入 滤 波 器常 数 、 数 学 运 算 、 浮 点 数 运 算 、 数 据 检 索 、 数 据 排 序 、 PID运 算 、开 平 方 、 三 角 函 数 运 算 、 脉 冲 输 出 、 脉 宽 调 制 、 ASCll码 输 出 、 串行 数 据 传 送 、 校 验 码 、 比

16、较 触 点 等 功 能 指 令 华侨大学自动化系30页 类 型 型 号 输 入 点 数 输 出 点 数 电 源 类 型 华侨大学自动化系31页 类 型 型 号 输 入 点 数 输 出 点 数 电 源 类 型 二 、 三 菱 FX2n-48MR小 型 PLC的 结 构1、 FX2n-48MR小 型 PLC面 板 介 绍（ 1） 输 入 接 线 端（ 4） 状 态 指 示 栏（ 3） 操 作 面 板（ 2） 输 出 接 线 端 工 作 指 示 灯 I/O状 态 指 示 灯输 出 端 子输 入 端 子 二 、 三 菱 FX2n-48MR小 型 PLC的 结 构1） 电 源 输 入 端2） +24V直

17、 流 电 源 输 出 端3） 输 入 接 线 端 子 和 公 共 端 ： COM 、 X0X27 三 菱 PLC输 入 端 用 X表 示 ， 采 用 八 进 制 ， 24个 点X只 能 由 外 部 信 号 驱 动 ， 程 序 里 只 有 触 点 没 有 线 圈 。（ 1） 输 入 接 线 端 二 、 三 菱 FX2n-48MR小 型 PLC的 结 构（ 2） 输 出 接 线 端三 菱 PLC输 出 端 子 用 Y表 示 ， 也 采 用 八 进 制 ， 输出 接 线 端 子 由 24个 Y， 分 别 与 不 同 的 COM端 子 组 成 一组 ， 可 以 接 不 同 电 压 等 级 的 负 载

18、。 公 共 端 子 输 出 端 子第 一 组 COM1 Y0Y3第 二 组 COM2 Y4Y7 第 三 组 COM3 Y10Y13第 四 组 COM4 Y14Y17第 五 组 COM5 Y20Y27 二 、 三 菱 FX2n-48MR小 型 PLC的 结 构（ 3） 操 作 面 板 选 件 连 接用 插 口PLC工 作 方式 选 择 开 关 RS-422通 信 接 口1） PLC工 作 方 式 选 择 开 关有 RUN和 STOP两 档2） RS-422通 信 接 口用 于 PLC和 编 程 装 置 的 通 信3） 选 件 连 接 用 插 口用 于 连 接 存 储 盒 、 机 能 扩 展板 等

19、 二 、 三 菱 FX2n-48MR小 型 PLC的 结 构（ 4） 状 态 指 示 栏3） 运 行 状 态 指 示2） 输 出 状 态 指 示1） 输 入 状 态 指 示 二 、 三 菱 FX2n-48MR小 型 PLC的 结 构1） 输 入 状 态 指 示 有 24个 指 示 灯 ， 分 别 于 输 入 继 电 器 X对 应 ， 当输 入 端 子 有 信 号 时 ， 对 应 的 LED亮 。 二 、 三 菱 FX2n-48MR小 型 PLC的 结 构2） 输 出 状 态 指 示 有 24个 指 示 灯 ， 分 别 于 输 出 继 电 器 Y对 应 ，当 输 出 端 子 有 信 号 输 出

20、时 ， 对 应 的 LED亮 。 二 、 三 菱 FX2n-48MR小 型 PLC的 结 构3） 运 行 状 态 指 示 POWER LED 表 示 PLC已 接 通 电 源 RUN LED 亮 ： 表 示 处 于 运 行 状 态 ,可 以 调 试 灭 ： 表 示 处 于 停 止 状 态 ,可 以 读 写 BATT.V LED 表 示 PLC后 备 电 池 没 电 PROG.E CPU .E 闪 烁 表 示 程 序 错 误常 亮 表 示 PLC硬 件 出 错 返 回 华侨大学自动化系41页 特 殊 功 能 单 元 是 一 些 专 门 用 途 的 装 置 。 如 模 拟 量 I/O单 元 、 高

21、 速 计 数 单 元 、 位 置 控 制 单 元 、 带 微 处 理 器 的 智能 I/O等 。 常 用 特 殊 功 能 单 元 的 型 号 及 功 能 如 表 所 示 华侨大学自动化系42页 ： 当 任 意 两 台 设 备 之 间 有 信 息 交 换 时 ， 它 们 之 间就 产 生 了 通 信 。： 是 指 、 、的 信 息 交 换 。： 就 是 将 地 理 位 置 不 同 的 PLC、 计 算机 、 各 种 现 场 设 备 等 ， 通 过 连 接 起 来 ， 按 照规 定 的 ， 以 某 种 特 定 的 高 效 率 地 完成 数 据 的 传 送 、 交 换 和 处 理 。 华侨大学自动化

22、系43页 一 、 串 行 通 信 接 口 模 块（ 一 ） 、 RS232C 华侨大学自动化系44页 华侨大学自动化系45页 （ 二 ） RS485 华侨大学自动化系46页 （ 三 ） 、 RS422ARS-485与 RS-422A的 区 别 仅 在 于 RS-485的 工 作 方 式 是半 双 工 ， RS-422A为 全 双 工 ， 两 对 平 衡 差 分 信 号 线 分 别用 于 发 送 和 接 收 。 RS-485为 半 双 工 ， 只 有 一 对 平 衡 差 分信 号 线 ， 不 能 同 时 发 送 和 接 收 华侨大学自动化系47页 传 输 速 率 为 100kbps时 ， 最 大

23、 通 信 距 离 为 1200m， 一台 驱 动 器 可 以 连 接 10台 接 收 器 华侨大学自动化系48页 三 菱 FX系 列 PLC具 有 很 强 的 通 信 功 能 。 FX系 列 PLC采 用 通 讯 模 块 来 完 成 与 主 计 算 机 、 其 他 PLC或 其 他 智 能控 制 设 备 （ 如 变 频 器 、 打 印 机 等 ） 之 间 的 通 信 。 FX系 列PLC的 通 信 方 式 根 据 通 讯 协 议 的 不 同 分 为 以 下 几 种 类 型 ：二 、 数 据 链 接 、 无 协 议 通 信 、 专 用 通 讯 协 议1、 PLC间 并 行 链 接 （ Paral

24、lel link， 1： 1链 接 ）用 于 2台 PLC之 间 最 多 100个 特 殊 辅 助 继 电 器 和 10个 数据 寄 存 器 的 数 据 传 输 。 一 台 PLC作 为 主 站 ， 一 台 从 为 从 站 ， 用 户 不 需 编 写 通信 程 序 ， 只 需 设 置 与 通 信 有 关 的 参 数 。 华侨大学自动化系49页 2、 PLC间 N:N链 接 （ N:N network）用 于 PLC与 PLC之 间 构 成 的 小 系 统 的 数 据 传 输 ， 最 多 8台 PLC基 本 单 元 。 一 台 PLC作 为 主 站 ， 其 它 PLC作 为 从站 。 数 据 自

25、 动 传 送 ， 各 台 PLC间 共 享 的 数 据 范 围 有 3种 模式 ： 模 式 0每 台 PLC共 享 4个 数 据 寄 存 器 ； 模 式 1共 享 4个数 据 寄 存 器 、 32点 辅 助 寄 存 器 ； 模 式 2共 享 8个 数 据 寄 存器 、 64点 辅 助 寄 存 器 。 华侨大学自动化系50页 华侨大学自动化系51页 1、 PC与 PLC间 （ 专 用 通 信 协 议 ）应 用 RS485（ 422） 模 块 连 接 1台 计 算 机 与 最 多 16台PLC（ 1:N） 按 照 专 有 协 议 通 信 协 议 方 式 (Dedicated protocol， 无

26、 须 梯 形 图 ， 电 脑 直 接 读 写 操 纵 PLC)进 行 数据 传 输 华侨大学自动化系52页 2、 与 RS232C接 口 的 设 备 通 信 （ 无 协 议 通 信 方 式 No protocol ）采 用 RS指 令 编 写 的 梯 形 图 形 式 完 成 PLC与 带 有 RS232C接 口 的 设 备 如 个 人 计 算 机 、 条 码 阅 读 器 和 打 印 机 等 的 数 据通 信 华侨大学自动化系53页 目 前 大 型 控 制 系 统 采 用 三 层 网 络 结 构 ， 最 高 层 为 以 太 网 ，第 二 层 为 各 PLC厂 家 提 供 的 通 信 网 络 或

27、现 场 总 线 ； 底 层 为现 场 总 线 。 除 了 较 小 的 系 统 采 用 上 述 的 串 行 通 信 外 ， 各 PLC厂 家 提 供的 通 信 网 络 ， 如 三 菱 公 司 的 CC-Link、 西 门 子 Profibus、Rockwell的 ControlNet、 欧 姆 龙 的 Controller Link 对 于 小 型 PLC采 用 专 用 的 模 块 接 入 相 应 的 通 信 网 络 。（ 一 ） 接 入 CC-Link的 网 络 通 信 模 块 ： FX2N-32CCL-M，可 以 主 站 的 形 式 出 现 。（ 二 ） 接 入 现 场 总 线 Profib

28、us的 网 络 通 信 模 块 ： FX2N-32NT-DP Profibus、 FX2N-32NT-IF Profibus， 以 从站 的 形 式 出 现 。 华侨大学自动化系54页 （ 三 ） 接 入 现 场 总 线 DeviceNet网 络 通 信 模 块 ： FX2N-64DNET。（ 四 ） 接 入 现 场 总 线 AS-i网 络 通 信 模 块 ： FX2N-32ASI-M 华侨大学自动化系55页 一 、1、 专 用 编 程 器用 于 编 辑 程 序 与 监 控 程 序 运 行 。 有 专 用 图 形 编 程 器 与 手 持 简 易 编 程 器 。 现 在 通 常 用 手 持简 易

29、 编 程 器 HPP， 如 FX-10P-E和 FX-20P-E等 。 1. 编 程 器 PCFP PROGRAMMER (HELP)CLR WRTFN/PFLSTKIX/IYNOTDT/Ld READOTLWLORRWRANYWYSTXWX SRC(-)OP(BIN)K/HSCCTCEVTMTSVACLR ENTBA FEDC 98 3 2 1 0 7 6 5 4 (DELT)CLR 华侨大学自动化系57页 2、 专 用 软 件 包编 程 软 件 ： 三 菱 GX Develop模 拟 器 ： simulator 华侨大学自动化系58页 二 、 显 示 模 块 与 GOT图 形 操 作 终 端