《结构及工作原理》PPT课件

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1、2.1可编程控制器的硬件构成2.2可编程控制器的软件构成2.3可编程控制器的工作原理2.4可编程控制器的分类2.1可编程控制器的硬件构成一、CPU模块二、输入输出接口电路三、电源四、外部设备图1可编程控制器2.1可编程控制器的硬件构成图2PLC的硬件结构PLC由CPU、存储器、输入/输出接口、内部电源和编程设备几部分构成一、CPU模块接受、存储用户程序；按扫描工作方式接收来自输入单元的数据和信息，并存入相应的数据存储区；执行监控程序和用户程序，完成数据和信息的逻辑处理，产生相应的内部控制信号，完成用户指令规定的各种操作；响应外部设备的请求。CPU是PLC的

2、运算控制中心，它在系统程序的控制下，完成逻辑运算、数学运算、协调系统内部各部分的工作，其具体作用是：CPU模块（中央处理器+存储器）一、CPU模块RAM：随机存储器，可读可写，没有断电保持功能。ROM：只读存储器，只读，不能写。RAM存放用户程序ROM存放系统程序存储器用于存放系统程序、用户程序和运行中的数据。包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。EPROM：可擦除程序的只读存储器，用紫外线照射芯片上的透镜窗口，可以擦除已写入的内容，而写入新的程序。EEPROM：可电擦除的只读存储器，兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取的优点。输入输出接口

3、是PLC与工业控制现场各类信号连接的部分。二、输入输出接口输入接口用来接受生产过程的各种参数（输入信号）。输出接口用来送出可编程控制器运算后得出的控制信息（输出信号），并通过机外的执行机构完成工业现场的各类控制。为了适应可编程控制器在工业生产现场的工作，对输入输出接口有二个主要的要求：良好的抗干扰能力能满足工业现场各类信号的匹配要求可编程控制器为不同的接口需求设计了不同的接口单元：开关量输入接口将现场各种开关量信号（如按钮、选择、行程、限位、接近等开关）转换成PLC内部统一的标准信号电平，传送到内部总线的输入接口模块。开关量输入接口按可接纳的外部信号电源的

4、类型不同，分为直流输入单元和交流输入单元。开关量输出接口按可编程控制器机内使用的器件不同，分为继电器型、晶体管型和可控硅型。开关量输出接口其作用是把可编程内部的标准信号转换成现场执行机构所需的开关量信号。二、输入输出接口1．开关量输入接口图3直流开关量输入单元二、输入输出接口24V直流由PLC内部提供1．开关量输入接口图4交流开关量输入单元二、输入输出接口由PLC外部提供交流电源，交流信号经整流、限流后再通过光耦传入CPU。特点：a、1次电路与2次电路间用光电耦合器隔离。可防止输入触点抖动、输入线混入的噪声所引起的误动作；b、光耦器初、次级间无电路直接联系

5、，绝缘电阻大，可耐高压（＞1500V），将生产现场与PLC内部隔离，提高可靠性;c、单个模块输入点数：8、16、32点，各点电路相同。按输入模块与外部用户设备接线，可分为汇点输入接线和独立输入接线两种基本形式。汇点输入：各输入元件共用一个公共端COM，可以是全部输入点为一组，共用一个公共端和一个电源，也可将全部输入点分为若干组，每组有一个公共端和电源。图汇点输入接线示意图图独立输入接线示意图独立输入：每一个输入元件有两个接线端（图中COM端在PLC中是彼此独立的），由用户提供的一个独立电源供电，控制信号通过用户输入设备的触点输入。二、输入输出接口－输入接口

6、的接线方式开关量输出接口，其作用是把PLC的内部信号转换成现场执行机构的各种开关信号。考虑负载的驱动电源时，还需选择输出器件的类型。继电器型的输出接口，可用于交流及直流两种电源，接通和断开的频率低，带负载能力强；晶体管型的输出接口有较高的接通断开频率，但只适用于直流驱动的场合；可控硅型的输出接口仅用于交流驱动的场合，适用快速、频繁动作和大电流的场合。２．开关量输出接口二、输入输出接口继电器输出：CPU控制继电器KA线圈，由KA的一个常开触点控制外部负载。可带交、直流负载，用户提供电源。继电器输出电路晶体管输出电路晶体管输出：通过光耦合使开关晶体管VT通断控

7、制外电路。只能带直流负载，用户提供直流电源。二、输入输出接口晶闸管输出：由光电耦合器中的双向光敏二极管控制双向晶闸管VT的通断，从而控制外部负载。只能带交流负载，交流电源由用户提供。双向晶闸管输出电路二、输入输出接口汇点输出：全部输出点汇集成一组，共用一个公共端COM和一个电源；或将输出点分成若干组，每组一个公共端COM和一个独立电源。两种形式的电源均由用户提供，可用直流或交流。独立输出：每个输出点构成一个独立回路，由用户单独提供一个电源，各个输出点间相互隔离，负载电源按实际情况可用直流或交流。汇点输出接线示意图独立输出接线示意图输出接口电路的几项技术指标

8、：a．响应时间继电器输出：最慢，约10ms；晶体管输出：最快，约0