《LC的工作原理》PPT课件

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1、第二章PLC的工作原理2.1扫描工作方式巡回扫描的工作机制：PLC通过反复执行用户程序来实现控制功能。为了使PLC的输出及时地响应随时可能变化的输入信号,用户程序不是只执行一次，而是不断地重复执行,直到PLC停机或切换到停止模式。PLC的工作过程可编程控制器运行框图上电处理n可编程控制器上电后对PLC系统进行一次初始化工作，包括硬件初始化，I/O模块配置运行方式检查，停电保持范围设定及其他初始化处理等。扫描过程n可编程控制器上电处理完成以后进入扫描工作过程。先完成输入处理，其次完成与其他外设的通信处理，再次进行时钟、特殊寄存

2、器更新。当CPU处于STOP方式时，转入执行自诊断检查。当CPU处于RUN方式时，还要完成用户程序的执行和输出处理，再转入执行自诊断检查。出错处理nPLC每扫描一次，执行一次自诊断检查，确定PLC自身的动作是否正常，如CPU、电池电压、程序存储器、I/O、通信等是否异常或出错，如检查出异常时，CPU面板上的LED及异常继电器会接通，在特殊寄存器中会存入出错代码。当出现致命错误时，CPU被强制为STOP方式，所有的扫描停止。l输入处理阶段PLC把所有外部电路的接通/断开状态读入映像寄存器。外部输入电路接通时，对应的输入映像寄存

3、器为1状态，梯形图中对应的输入继电器的常开触点接通，常闭触点断开。外部输入电路断开时，对应的输入映像寄存器为0状态，梯形图中对应的输入继电器的常开触点断开，常闭触点接通。编程元件的映像寄存器为1状态，编程元件为ON，编程元件的映像寄存器为0状态，编程元件为OFF。元件映像寄存器在PLC的寄存器中,设置了一片区域用来存放输入信号和输出信号的状态,它们分别称为输入映像寄存器和输出映像寄存器。PLC梯形图中的其他编程元件也有对应的映像存储区,他们统称为元件映像寄存器。l程序执行阶段PLC的用户程序由若干条指令组成，指令在存储器中按

4、步序号顺序排列。在没有跳转指令时，CPU从第一条指令开始，先左后右，先上后下，逐条顺序地执行用户程序，直到用户程序结束。执行指令时，从元件映像寄存器中读出有关编程元件的0，1状态读出，执行相应的逻辑运算，运算结果写入相应的元件映像寄存器。元件映像寄存器的内容随着程序的执行而变化。但是，在程序执行阶段，即使外部输入信号发生变化，输入映像寄存器的状态也不会变化，输入信号变化了状态只能在下一个扫描周期的输入处理阶段被读入。l输出处理阶段CPU将输出映像寄存器的0，1状态传送到输出锁存器。输出映像寄存器为1状态，对应的硬件继电器的线

5、圈通电，常开触点闭合，负载通电工作。输出映像寄存器为0状态，对应的硬件继电器的线圈断电，常开触点断开，负载停止工作。n2.2扫描周期扫描周期：PLC在RUN工作模式时，执行一次如图2－1所示的扫描操作所需的时间。典型值为1～100ms。影响因素：l保证系统正常运行的公共操作l系统与外部设备交换信息l用户程序的执行用户程序的长短指令的种类关系较大CPU执行指令的速度n2.3PLC的扫描过程举例输入处理X0COM0AC220SB1起动X1输入映像寄存器SB2停止FR过载X21KMY00COM输出处理程序执行0输出映像寄存器X0X

6、1X2Y01程序执行Y0Y0(X0Y0)X1X22.4主要性能指标n输入/输出点数输入/输出点数是指可编程控制器组成控制系统时所能接入的输入输出信号的最大数量，即可编程控制器外部输入、输出端子数。它表示可编程控制器组成控制系统时可能的最大规模。通常，在总点数中，输入点数大于输出点数，且输入与输出点不能相互替代。n扫描速度一般以执行1000步指令所需的时间来衡量，单位为毫秒/千步。也有以执行一步指令时间计，单位为微秒/步。n存储器容量可编程控制器的存储器包括系统程序存储器、用户程序存储器和数据存储器三部分。可编程控制器

7、中程序指令是按“步”存放的，一“步”占用一个地址单元，一个地址单元一般占用两个字节。如存储容量为1000步的可编程控制器，其存储容量为2K字节。n编程语言可编程控制器采用梯形图、指令表、顺序功能图、功能模块图和结构语言描述等编程语言。不同的可编程控制器产品可能拥有其中一种或两种或者全部的编程方式。常用三种编程方式：梯形图（LAD），布尔助记符（STL），功能模块图（SFC）。n指令功能可编程控制器的指令种类越多，则其软件的功能就越强，使用这些指令完成一定的控制目标的就越容易。此外，可编程控制器的可扩展性、使用条件、可靠性、易

8、操作性及经济性等性能指标也是用户在选择可编程控制器时须注意的指标。2.6输入输出接口可编程控制器为不同的接口需求设计了不同的接口单元：n开关量输入接口开关量输入接口是把现场的开关量信号变成可编程控制器内部处理的标准信号。开关量输入接口按可接纳的外部信号电源的类型不同，分为直流输入单元和交流