第2章可编程控制器的组成和工作原理

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1、第2章可编程控制器的组成和工作原理内容：可编程控制器是一种计算机1．可编程控制器的结构和硬件组成。由运算器和控制器（CPU）、存储器（MEMORY）、输入/2．可编程控制器的软件及编程语言。输出（I/O）接口及外部设备组成的3．可编程控制器的基本工作原理比一般的通用计算机具有更强的与工业过程相连的接口和更要求：直接的适应控制要求的编程语言。了解可编程控制器的基本结构PLC的产品型号很多，不同的产品在硬件结构、资源配置和理解可编程控制器的工作原理指令系统等方面各不相同了解可编程控制器端口扫描对系统响应时间的影响。

2、不同厂商的PLC在硬件结构和指令系统等方面大同小异了解可编程控制器的性能指标。2学时12012-03-1822012-03-182.1可编程控制器的结构和硬件组成一、PLC的基本结构地址总线控制总线各种开关输中存数输照明央继电器接点入处储据出理存电磁装置接接行程开关单器储口元器口执行机构模拟量输入……数据总线编程单元电源图2-1PLC的基本结构图2-2PLC结构示意图32012-03-1842012-03-18二、可编程控制器的各个组成部分的功能PLC的组成部分1．中央处理器(CPU)、2．存储器3．数字量(或开关量)

3、输入部件及接口4．数字量(开关量)输出部件及接口5．模拟量输入／输出接口模板6．智能Ｉ／Ｏ接口、7．扩展接口、8．通信接口9．编程器、10．电源、11．总线图2-3PLC的单总线结构12．PLC的外部设备52012-03-1862012-03-181CPU的主要任务是：1．中央处理器(CPU)①接收与存储用户由编程器键入的用户程序和数据；PLC中CPU也是整个系统的核心部件，主要由运算器、控制②检查编程过程中的语法错误，诊断电源及PLC内部的工作器、寄存器及实现它们之间联系的地址总线、数据总线和控故障；制总线构成。

4、③用扫描方式工作，接收来自现场的输入信号，并输入到输将各种输入信号存入存储器。入映像寄存器和数据存储器中；编译、执行指令。④在进入运行方式后，从存储器中逐条读取并执行用户程序把结果送到输出端。，完成用户程序所规定的逻辑运算、算术运算及数据处理等响应各种外部设备的请求。操作；⑤根据运算结果，更新有关标志位的状态，刷新输出映像寄存器的内容，再经输出部件实现输出控制、打印制表或数据通信等功能。72012-03-1882012-03-18PLC常用的CPU2．存储器存储器主要用于存储程序及数据通用微处理器：Z80、808

5、6、80286可分为系统程序存储器和用户程序存储器单片机:8031、8096（MCS-51系列）位片式微处理器:AMD-2900、AM2901、AM2903系统程序存储器小型PLC采用8位通用微处理器和单片机中型PLC采用16位通用微处理器和单片机用于存放系统程序。由只读存储器（ROM）组成大型PLC采用高速位片式微处理器由PLC生产厂家编写的系统监控程序，不能由用户直接存取小型PLC为单CPU系统系统监控程序主要由有关系统管理、解释指令、标准程序及系统调用等程序组成中、大型为双CPU或者多CPU系统9201

6、2-03-18102012-03-18表2-1PLC存储器的存储结构存储器存储内容用户程序存储器系统程序存储器系统监控程序存放用户程序。由随机读写存储器（RAM）组成。程序存储区：用户程序(如梯形图，指令语句表等)主要存储可编程控制器内部的输入输出信息，以及内部继电用户程序存储器数据存储区：Ｉ／Ｏ及内部器件的状态器、移位寄存器、累加寄存器、数据寄存器、定时器和计数器的动作状态很多PLC都提供了存储器扩展功能，用户可将新增加的存储器扩展模板直接插入CPU模板中用户程序：由用户编写的程序称为用户程序。可分为程序存储区和数据存

7、储区PLC常用的存储器类型程序存储区：存储由用户编写的、通过编程器输入的程序(1)SRAM数据存储区：存储通过输入端子读取的输入信号的状态、准静态可读写存储器，存放数据，备通过输出端子输出的输出信号的状态、PLC中各个内部器用锂电池做后备电源，数据可保存3-5年件的状态以及特殊功能要求的有关数据。112012-03-18122012-03-182(2)EPROM3．数字量(或开关量)输入部件及接口一种可擦除的只读存储器。现场的主令元件、检测元件的信号经输入接口进入到PLC在紫外线连续照射下(约20分钟)可擦除存储

8、器原来的开关(或数字量)量输入有：直流信号，交流信号内容，然后可以重新写入。不同的输入信号需要不相应合适的输入接口。目前已逐渐被EEPROM所取代。输入接口的抗干扰措施：光电耦合电路、滤波电路(3)EEPROM为便于PLC