PLC的结构与工作原理

《PLC的结构与工作原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章PLC的结构与工作原理计算机科学与工程学院2.1可编程控制器的硬件系统2.2可编程控制器的软件及编程语言2.3可编程控制器的工作原理2.4CPM-2A系统配置2.5PLC中的几个基本概念思考题与习题二2.1可编程控制器的硬件系统PLC实质上是一种工业控制计算机,只不过它比一般计算机具有更强的与工业过程相连接的接口和更直接的适应于控制要求的编程语言,故PLC与计算机的组成十分相似。从硬件结构看,它也有中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)接口、电源等,其硬件结构如图2-1所示。图2-1PLC的硬件结构框图图2.1PLC的基本组成输出设备输入设备I/O扩展单元特殊功能单元主机

2、输出单元输入单元电源外设接口I/O扩展口存储器系统程序存储器CPU用户程序存储器盒式磁带机打印机EPROM写入器上位计算机PLC编程器可编程终端PT…整体式PLC的基本组成框图组合式PLC的基本组成框图系统总线通信单元控制系统现场过程CPU单元输出单元编程器PLC或上位计算机……智能I/O单元输入单元★输入并存储用户程序、显示输入内容和地址；CPU指挥PLC完成各种预定的功能★检查、校验用户程序，发现错误即报警；★执行用户程序、驱动外部输出设备动作；★诊断故障、记忆故障信息并报警。1.CPU单元系统程序存储器——存储系统系统程序用户程序存储器——存储系统用户程序工作数据存储器——存储工作数据2

3、.存储器PLC与外部设备联系的桥梁开关量输入单元开关量输出单元直流输入单元交流输入单元晶体管输出单元晶闸管输出单元继电器输出单元3.输入/输出单元直流输入电路COM+5VLEDSR3R1AR2C→→T内部电路滤波→→→→光电耦合外部开关输入点的状态显示输入点公共端交流输入电路LED+5VA→→R2T～COMSCR1内部电路R3滤波→→→→光电耦合输入点的状态显示外部开关输入点晶体管输出电路COMT2LED→→DFU+5V内部电路T1R1R2R3负载→→光电耦合输出点的状态显示公共端输出点晶闸管输出电路COMLEDR2C→→TFU～内部电路R1负载→→光电耦合输出点的状态显示公共端输出点继电器输

4、出电路COMLEDJ～R内部电路→→负载输出点的状态显示继电器机械触点公共端输出点PLC由开关式稳压电源为内部电路供电抗干扰性能好有的PLC能向外部提供24V的直流电源可作为输入单元连接的外部设备的电源开关电源输入电压范围宽体积小重量轻效率高4.电源单元I/O扩展端口5.I/O扩展端口C28PI/O扩展端口CPM1A的外设端口和I/O扩展端口I/O扩展单元A/D转换单元I/O扩展端口可以连接的设备举例I/O扩展端口连接扩展器的示意图CPM1A主机与I/O扩展器的连接主机I/O扩展器连接电缆6.外设端口外设端口盒式磁带机打印机EPROM写入器上位计算机PLC可编程终端PT编程器…编程器是对PLC

5、进行操作的工具专用编程器在装有专用编程软件的计算机上编程简易编程器直插式、便携式计算机辅助编程图形编程器7.编程工具显示屏工作方式选择开关编程位主机监控位运行位编程器直插式编程器键盘指令键数字键编辑键清除键直插式编程器便携式编程器键盘显示屏工作方式选择开关CPM1A主机与编程器的连接CPM1A主机与编程器的连接计算机辅助编程计算机编程软件PLC专用电缆计算机编程软件PLC通信适配器RS-232电缆智能单元本身是一个独立的系统CPU、系统程序、存储器、与外界相连的接口它们有自己的：对组合式PLC：智能单元是PLC系统的一个模块与CPU单元通过系统总线相连接在CPU单元的协调管理下独立地进行工作对

6、整体式PLC：主机通过I/O扩展接口与智能单元连接8.智能单元2.2可编程控制器的软件及编程语言2.2.1PLC的软件系统1.系统软件1)系统管理程序2)用户指令解释程序3)标准程序模块和系统调用2.用户程序2.2.2PLC的编程语言1.梯形图编程3.顺序功能流程图编程2.指令语句表编程顺序功能流程图编程(SFC)是一种较新的编程方法。它的作用是用功能图来表达一个顺序控制过程。梯形图表达式是在原电器控制系统中常用的接触器、继电器梯形图基础上演变而来的。它的最大优点是形象、直观和实用,为广大电气技术人员所熟知,是PLC的主要编程语言。指令语句表语言类似于微机中的助记符语言。它是可编程控制器最

7、基础的编程语言。所谓指令语句表编程,是用一个或几个容易记忆的字符来代表可编程控制器的某种操作功能。2.2.2PLC的编程语言逻辑功能图梯形图逻辑方程式语句表一、梯形图编程语言1.梯形图编程语言两种梯形图的继电器符号图对照物理继电器PLC继电器常开常闭触点线圈梯形图编程语言是一种图形语言000000100001000PLC控制00001SB2KMKM继电器控制SB12.两种控制的梯形图比较线圈线圈常