plc第2章plc基本原理

《plc第2章plc基本原理》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第2章PLC的基本原理2.1PLC的組成及其各部分的功能2.2PLC的結(jié)構(gòu)形式2.3PLC的工作過程2.4PLC的使用步驟2.1PLC的組成及其各部分的功能2.1.1PLC的基本組成圖2.1.1PLC的基本組成圖2.1.2PLC的單總線結(jié)構(gòu)框圖2.1.2PLC各組成部分的功能1．輸入部件輸入部件是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場被控對象之間的連接部件，是現(xiàn)場信號進(jìn)入PLC的橋梁。該部件接收由主令元件、檢測元件來的信號。主令元件(如按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)等）給出的信號稱為主令信號。檢測元件的功能是檢測一些物理量(如行程距離、速度、位置、壓力、流量、液位、溫度、電壓、電流等)在設(shè)備工作進(jìn)程中的狀態(tài)，并通過輸入部件送

2、入PLC以控制工作程序的轉(zhuǎn)換等。常見的檢測元件有行程開關(guān)、限位開關(guān)、光電檢測開關(guān)、繼電器觸點及其他各類傳感器等。PLC的輸入方式有兩種，一種是數(shù)字量輸入(也稱為開關(guān)量或接點輸入)，另一種是模擬量輸入(也稱為電平輸入)。后者要經(jīng)過模擬/數(shù)字變換部件才能進(jìn)入PLC。輸入部件均帶有光電耦合電路，其目的是把PLC與外部電路隔離開來，以提高PLC的抗干擾能力。為了與現(xiàn)場信號連接，輸入部件上設(shè)有輸入接線端子排。為了濾除信號的噪聲和便于PLC內(nèi)部對信號的處理，輸入部件內(nèi)部還有濾波、電平轉(zhuǎn)換、信號鎖存電路。各PLC生產(chǎn)廠家都提供了多種形式的I/O部件或模塊，供用戶選用。2．輸出部件輸出部件也是PLC與現(xiàn)場設(shè)

3、備之間的連接部件，其功能是控制現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行工作(如電機(jī)的啟、停、正/反轉(zhuǎn)，閥門的開、關(guān)，設(shè)備的轉(zhuǎn)動、移動、升降等)。對于PLC，希望它能直接驅(qū)動執(zhí)行元件，如電磁閥、微電機(jī)、接觸器、燈和音響等，因此，輸出部件中的輸出級常是一些大功率器件，如機(jī)械觸點式繼電器、無觸點交流開關(guān)(如雙向可控硅)及直流開關(guān)(如晶體三極管)等。輸出部件上也有輸出狀態(tài)鎖存、顯示、電平轉(zhuǎn)換和輸出接線端子排。輸出部件或模塊也有多種類型供選用。3．中央處理器(CPU)CPU是整個系統(tǒng)的核心，其主要任務(wù)有：（1）控制從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)的接收與存儲；（2）用掃描的方式通過I/O部件接收現(xiàn)場的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入狀態(tài)表或數(shù)

4、據(jù)存儲器中；（3）診斷電源、PLC內(nèi)部電路的工作故障和編程中的語法錯誤等；（4）PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，從存儲器逐條讀取用戶指令，經(jīng)過命令解釋后按指令規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送、邏輯或算術(shù)運(yùn)算等；（5）根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出寄存器表的內(nèi)容，再經(jīng)由輸出部件實現(xiàn)輸出控制、制表打印或數(shù)據(jù)通信等功能。目前，小型PLC為單CPU系統(tǒng)，而中型及大型PLC則為雙CPU甚至多CPU系統(tǒng)。PLC所采用的微處理器有三種：(1)通用微處理器。小型PLC一般使用8位微處理器如8080/8085、6800和Z80等，大中型PLC除使用位片式微處理器外，大都使用16位或32位微處理器。當(dāng)前不少PLC的CPU

5、已升級到INTEL公司的微處理器產(chǎn)品，有些已采用奔騰(PENTIUM)處理器，如西門子公司的S7-400。采用通用微處理器的優(yōu)點是：價格便宜，通用性強(qiáng)，還可借用微機(jī)成熟的實時操作系統(tǒng)和豐富的軟硬件資源。(2)單片微處理器(即單片機(jī))。它具有集成度高、體積小、價格低及可擴(kuò)展性好等優(yōu)點。如8位的MCS-51系列運(yùn)行速度快，可靠性高，體積小，很適合于小型PLC；16位96系列速度更快，功能更強(qiáng)，適合于大中型PLC使用。(3)位片式微處理器。是獨立于微型機(jī)的一個分支，多為雙極型電路，4位為一片，幾個位片級聯(lián)可組成任意字長的微處理器，代表產(chǎn)品有AMD2900系列。PLC中位片式微處理器的主要作用有兩個

6、，一是直接處理一些位指令，從而提高了位指令的處理速度，減少了位指令對字處理器的壓力；二是將PLC的面向工程技術(shù)人員的語言(梯形圖、系統(tǒng)流程圖等)轉(zhuǎn)換成機(jī)器語言。模塊式PLC把CPU作為一種模塊，備有不同型號供用戶選擇。4.存儲器及存儲器擴(kuò)展PLC中存儲器（包括系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器）的功能是用來存儲系統(tǒng)程序和用戶的程序與數(shù)據(jù)。系統(tǒng)程序存儲器是指用來存放系統(tǒng)管理、用戶指令解釋及標(biāo)準(zhǔn)程序模塊、系統(tǒng)調(diào)用等程序的存儲器，常用EPROM構(gòu)成。用戶存儲器用來存儲用戶編制的梯形圖程序或用戶數(shù)據(jù)。存儲用戶程序的叫用戶程序存儲器，常用EPROM或EEPROM構(gòu)成。存儲用戶數(shù)據(jù)的叫用戶數(shù)據(jù)存儲器，常用RAM構(gòu)成

7、，為防止掉電時信息的丟失，有后備電池作保護(hù)。由于PLC系統(tǒng)程序關(guān)系到PLC的性能，不能由用戶直接存取，因而，PLC產(chǎn)品樣本或使用手冊中所列存儲器形式及其容量一般都是指用戶存儲器而言。PLC中已提供一定容量的存儲器供用戶使用，但對有些用戶，可能還不夠用，因此大部分PLC都提供了存儲器擴(kuò)展(EM)功能，用戶可以將新增的存儲器擴(kuò)展模板直接插入CPU模板中，也有的是插入中央基板中。5.通信接口PLC中配有多種通信接口