水厂下位培训.ppt

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1、蔡家坡污水厂下位培训——对PLC的基本构架原理和软件编程的认识了解CPUIM(可选)SM:DISM:DOSM:AISM:AOCP:-点-到-点-PROFIBUS-工业以太网PS(可选)第一章PLC结构和工作原理1.1定义及发展1.2基本结构1.3工作原理1.1PLC的定义及发展可编程控制器（ProgrammableLogicController）简称PLC，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。自从20世纪60年

2、代末，美国首先研制和使用可编程控制器以后，世界各国特别是日本和联邦德国也相继开发了各自的PLC。我国在80年代初才开始使用PLC，目前从国外引进的PLC使用较为普遍的有三菱、松下、欧姆龙、美国GE、德国西门子、ABB、施耐德等系列。1.2基本结构PLC专为工业场合设计，采用了典型的计算机结构，主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。图1.1为一典型PLC结构简图。图1.1结构简图返回1.2.1中央处理单元中央处理单元（CPU）一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片上。CPU通过地址总线、数据总线和控制总线与存储单元、输入输出接口电路连接。主要具

3、有以下功能：1）从存储器中读取指令2）执行指令3）顺序取指令4）处理中断1.2.2.存储器1、PLC常用的存储器类型有RAM、ROM、EPROM、EEPROM等。2、PLC存储空间的分配：1）系统程序存储区：有制造厂家将系统程序固化到ROM或EPROM中，用户不能直接存取。它和硬件一起决定了PLC的各项性能。2）系统RAM存储区：该区包括I/O映象区以及各类软设备（如逻辑先去、数据寄存器、计时器、计数器、变址寄存器、累加器等）存储区。该区存放一些现场数据和运算结构。在实际中，现场数据要不断的输入到PLC中，PLC根据运算结构，再将控制命令输出。现场数据是不断变化的，这就要求在PLC内有一

4、定量的存储器，既能写入，又能被刷新。RAM可读写可存储器就具有这特点。3）用户程序存储器：该区存放用户编制的用户程序。一般采用EPROM或EEPROM存储器，或加备用电池的RAM。1.2.3输入输出单元输入、输出接口电路是PLC与现场I/O设备或其他外设之间的连接部件，起着传递信息的作用。1、输入接口电路接收从按钮开关、选择开关、行程开关等来的开关量输入信号（DI）和由电位器、热电偶、测速发电机等来的连续变化的模拟量输入信号（AI），然后送给PLC。2、输出接口电路控制现场的执行部件：开关量输出模块(DO)用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备，模拟量输

5、出模块(AO)用来控制调节阀、变频器的执行装置。通常PLC的输入类型可以是直流、交流和交直流。输入电路的电源可由外部供给，有的也可由PLC内部提供。图1.2和图1.3分别为一种型号PLC的直流和交流输入接口电路的电路图，采用的是外接电源。图1.2描述了一个输入点的接口电路。其输入电路的一次电路与二次电路用光耦合器相连，当行程开关闭合时，输入电路和一次电路接通，上面的发光管用于对外显示，同时光耦合器中的发光管使三极管导通，信号进入内部电路，此输入点对应的位由0变为1。即输入映像寄存器的对应位由0变为1。图1.2直流输入电路图图1.3交流输入电路图1.2.4电源单元PLC一般使用AC220V

6、或DC24V电源。内部的开关电源为各模块提供DC5V、DC12V和DC12V等电源。1.2.5编程单元编程器是PLC的重要外部设备，它是人机对话的窗口。主要由键盘、显示器、工作方式选择开关和外出出气接插口等部件组成。编程器的作用是：输入、修改、检查及显示用户程序，调试用户程序，监视程序运行情况，查找故障，显示出错信息等。（目前采用通用计算机为编程器，可直接编制梯形图，监控功能也比较强。）分为两种编程方式:1、在线（联机）编程方式2、离线（脱机）编程方式1.3PLC的工作原理PLC是从继电器控制系统发展而来的，它的梯形图程序与继电器系统电路图相似，梯形图中的某些元件也沿用了继电器这一名称，

7、如输入继电器、输出继电器等。这种用计算机程序实现的“软继电器”，与继电器系统中的物理继电器在功能上有某些相似之处。1.3.1扫描工作方式PLC采用循环扫描工作方式，这个工作过程一般包括五个阶段：内部处理、与编程器等的通信处理、输入扫描、用户程序执行、输出处理，其工作过程如图1.4所示。图1.4中当PLC方式开关置于RUN（运行）时，执行所有阶段；当方式开关置于STOP（停止）时，不执行后3个阶段，此时可进行通信处理，如对PLC联机或