PLC工作原理.ppt

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1、PLC工作原理本节课主要学习内容：1.逻辑关系2.PLC的工作方式3.PLC的工作过程图1.6.1PLC的控制系统图PLC的控制系统1.用触点和线圈实现逻辑运算逻辑与用触点有动作描述（常开触点闭合，常闭触点断开）——逻辑1用触点无动作描述（常开触点断开，常闭触点闭合）——逻辑0逻辑或逻辑非单向旋转控制电路逻辑关系分析控制对象状态由线圈决定控制电路L1L2DC24VI0.0I0.1I0.2COM＋24V0vSB1SB2FRQ0.0COMKM0HS7-300CPUH02.PLC的工作方式图1.6.2PLC的扫描过程RUN模式STOP模式PLC从00

2、00号存储地址所存放的第一条用户程序开始，在无中断或跳转的情况下，按存储地址号递增的方向顺序逐条执行用户程序，直到END指令结束,然后再从头开始执行，并周而复始地重复，直到停机或从运行（RUN）切换到停止（STOP）工作状态。PLC这种执行程序的方式被称为扫描工作方式，每扫描完一次程序就构成一个扫描周期3.PLC的工作过程图1.6.3PLC的工作过程1、上电处理：PLC上电后对PLC系统进行一次初始化工作2、PLC的扫描过程（1）输入采样阶段：PLC在输入采样阶段，首先扫描所有输入端子，并将各个输入端子的状态存入内存中对应的输入映象寄存器。此时

3、输入映象寄存器被刷新。注意：在程序执行阶段和输出刷新阶段，无论输入信号如何变化，其内容保持不变，直到下一个扫描周期的输入采样阶段。（2）程序执行阶段PLC按顺序进行扫描，即从上到下、从左到右地扫描每条指令，并分别从输入映像区和输出映像区中获得所需的数据进行运算、处理，再将程序执行的结果写入寄存执行结果的输出映像区中保存。这个结果在程序执行期间可能发生变化，但在整个程序未执行完毕之前不会到输出端口。(3)输出刷新阶段在执行完用户所有程序后，PLC将输出映像区中的内容送到寄存输出状态的输出锁存器中，再去驱动用户设备。3、出错处理在PLC的每个扫描周

4、期都要执行一次自诊断检查，以确定PLC自身的动作是否正常，若检查出异常，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出错代码。当出现致命错误时，CPU被强制为STOP模式，所有扫描停止。下面以电动机起停控制为例，说明PLC的工作过程。1）输入采样阶段CPU将外设SB1、SB2和FR产状态经输入端子0.00、0.01、0.02读入对应的输入映像寄存器。2）程序执行阶段CPU按指令表逐条执行指令。执行0.00地址指令时，将输入映像继电器0.00的数（1或0）取出，存入结果寄存器R。执行0.01地址的第二条指令时，将输出映像继电器

5、100.00的内容与运算结果寄存器中的内容相“或”，运算结果存入R。执行0.02地址指令时，将输入映像寄存器0.01的内容取出与结果寄存器R的内容相”与“，结果存入R。执行0.03地址指令时，将输入映像寄存器0.02的内容取出与结果寄存器R的内容相“与”，结果存入R。执行0.04地址指令时，将结果寄存器的内容传送给输出映像寄存器。可编程序控制器的工作过程3）输出处理阶段将输出映像寄存器的内容传送给输出锁存器，经输出端子去驱动外负载。若输出锁存器的内容为1，则输出继电器的状态为ON，接触器得电。反之，若输出锁存器的内容为0，则输出继电器的状态为O

6、FF，接触器失电。可编程序控制器的工作过程由以上分析可知，PLC采用串行工作方式，由彼此串行的三个阶段可构成一个扫描周期，输入处理和输出处理阶段采用集中扫描工作方式。只要CPU置于“RUN”，完成一个扫描周期工作后，将自动转入下一个扫描周期，反复循环地工作，这与继电器控制是大不相同的。CPU完成一次包括输入处理阶段、程序执行阶段和输出处理阶段的扫描循环所占用的时间称为PLC的一个扫描周期，用T0表示。其中输入和输出时间很短，约为1ms。程序执行时间与指令种类和CPU扫描速度相关。一个扫描周期只有几毫秒。PLC与继电器控制的比较PLC的程序控制中

7、，广泛应用梯形图，并使用简单的指令系统将梯形图变成PLC能接受的程序，由编程器键入PLC内部的用户存储器，为了便于应用和推广，梯形图与继电器控制图有许多类似之处，同时，由于PLC的结构、工作原理与继电器控制系统截然不同，故二者又存在许多差异。相同之处：（1）电路结构形式基本相同；（2）梯形图大致沿用了继电器控制电路元件符号，仅个别处有些不同；（3）信号输入/输出形式及控制的功能相同。不同之处：（1）组成器件不同：继电器控制线路是由许多真正的硬件继电器组成，而梯形图则由许多“软继电器”组成，它们实质是存储器中的每一个触发器，硬件继电器易磨损，而“

8、软继电器”无磨损现象。（2）工作方式不同：在继电器控制线路中，当电源接通时，线路中各继电器都处于受制约状态，即该吸合的继电器都同时吸合，不该吸合的继电