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1、PLC的組成與工作原理PLC的組成(硬件結(jié)構(gòu))PLC的工作原理(重點)第一節(jié):PLC的組成PLC實質(zhì)上是一種專用于工業(yè)控制的計算機,其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同,如圖2-1所示。一、中央處理單元(CPU)中央處理單元(CPU)二、存儲器三、輸入、輸出(I/O)單元四、電源部件五、編程器編程器系統(tǒng)程序存儲器用戶程序存儲器輸入電路輸出電路電源第一節(jié):PLC的組成一、中央處理單元(CPU)中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功電源源程序源程序用戶程序存儲器系統(tǒng)程序存儲器能,接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序
2、和數(shù)據(jù);檢查電源、存儲器.I/O以圖2-1PLC的簡化框圖及警戒定時器的狀態(tài),并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當(dāng)PLC投入運行時,首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)或數(shù)據(jù),并分別存入I/O映象區(qū),然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序,經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算術(shù)運算等任務(wù),并將邏輯或算術(shù)運算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后,最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置,如此循環(huán)運行,直到停止運行為止。第一節(jié):PLC的組成一、中央處理單元(CPU)早期PLC
3、的中央處理單元沒有微處理器,是采用邏輯電路作為控制單元的。自從70年代中期以來,PLC逐步使用微處理器作為其CPU??删幊绦蚩刂破魇褂靡韵聨最怌PU芯片:⑴通用微處理器,如Intel公司的8086,80186到Pentium系列芯片;⑵單片微處理器(單片機),如Intel公司的MC551/96系列單片機;(3)片式微處理器,如AMD2900系列位片式微處理器。第一節(jié):PLC的組成二、存儲器在PLC中使用的兩種類型存儲器為ROM和RAM,現(xiàn)說明如下:1)只讀存儲器ROM。ROM中的內(nèi)容是由PLC的制造廠家寫入的系統(tǒng)程序,并且永遠駐留(P
4、LC去電后再加電,ROM內(nèi)容不變)。系統(tǒng)程序是用來控制和完成PLC各種功能的程序,這些程序是由PLC制造廠家用相應(yīng)CPU的指令系統(tǒng)編寫的,并固化到ROM中。系統(tǒng)程序一般包括下列幾部分:a.檢查程序b.翻譯程序c.監(jiān)控程序PLC的組成與工作原理第一節(jié):PLC的組成二、存儲器在PLC中使用的兩種類型存儲器為ROM和RAM,現(xiàn)說明如下:2)隨機存儲器RAM。RAM是可讀可寫存儲器,讀出時RAM中的內(nèi)容不被破壞;寫入時,剛寫入的信息就會消除原來的信息。RAM中一般存入以下內(nèi)容:a.用戶程序b.邏輯變量c.供內(nèi)部程序使用的工作單元PLC的組成與
5、工作原理第一節(jié):PLC的組成三、輸入、輸出(I/O)單元PLC與被控設(shè)備相連接的接口電路,是在兩者之間傳遞輸入、輸出信息的。1、輸入單元輸入模塊的組成框圖如圖所示。其中輸入電路一般由阻容濾波電路和光電耦合電路組成。現(xiàn)場信號輸入端子輸入電路輸入鎖存器總線輸入模塊組成框圖CPUPLC的組成與工作原理第一節(jié):PLC的組成三、輸入、輸出(I/O)單元PLC與被控設(shè)備相連接的接口電路,是在兩者之間傳遞輸入、輸出信息的。2、輸出單元可編程控制器所控制的現(xiàn)場執(zhí)行部件有電磁閥、繼電器、接觸器、指示燈、電熱器和電動機等。CPU輸出鎖存器輸出電路輸出端子
6、總線輸出模塊組成框圖現(xiàn)場執(zhí)行部件PLC的組成與工作原理第一節(jié):PLC的組成四、電源部件電源部件將交流電源轉(zhuǎn)換成供PLC的中央處理器、存儲器等電子電路工作所需要的直流電源,使PLC能正常工作,PLC內(nèi)部電路使用的電源是整機的能源供給中心,它的好壞直接影響PLC的功能和可靠性,因此目前大部分PLC采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電。它由濾波、穩(wěn)壓、掉電保護、逆變器等電路組成,具有輸入電壓范圍寬、抗干擾性強、體積小、效率高的特點??商峁┑碾娫创笾掠校篈C(交流)100V、200V,DC(直流)100V、48V、24V等。PLC的組成與工作原理第一節(jié):P
7、LC的組成五、編程器編程器是為PLC產(chǎn)品配置的專用編程裝置,通常由簡易鍵盤、液晶或數(shù)碼顯示器和接口電路三部分組成。A.編程器分類:(1)是便攜式編程器,一般用于小型PLC的用戶程序編制和各種PLC的現(xiàn)場調(diào)試以及監(jiān)控,如三菱公司的FX-20P;(2)是帶CRT或大屏幕液晶顯示器的編程器。它的主要工作方式有兩種:編程工作和監(jiān)控工作。能夠?qū)崿F(xiàn)輸入程序、調(diào)試程序、監(jiān)控狀態(tài)等工作目標。編程器與PLC連接采用并行接口。PLC的組成與工作原理第一節(jié):PLC的組成五、編程器(便攜式編程器)三菱公司的FX-20PPLC的組成與工作原理第一節(jié):PLC的組
8、成五、編程器(液晶顯示器的編程器)三菱觸摸屏三菱公司觸摸屏PLC的組成與工作原理第一節(jié):PLC的組成五、編程器編程器有兩種方法生成用戶程序1、在線(聯(lián)機)編程方式2、離線(脫機)編程編程器與PLC上的專用插座直接相聯(lián),程