电力拖动与控制 第2版 教学课件 作者 李 岚 第十章.ppt

《电力拖动与控制 第2版 教学课件 作者 李 岚 第十章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电力拖动与控制第十章可编程序控制器（PLC）主要内容PLC的基本结构和工作原理PLC的指令系统机床电气的PLC控制技术可编程序控制器（PLC）是为取代继电接触器控制系统而设计的一种新型工业控制装置，它可以实现逻辑控制、顺序控制、定时、计数等各种功能。它具有通用性强、可靠性高、指令系统简单、编程方便、体积小等一系列优点，已成为改造和研发机床等机电一体化产品最理想的首选控制器。第一节PLC的基本结构和工作原理一、PLC的基本结构目前PLC生产厂家很多，产品结构也各不相同，但其基本组成部分大致相同，如图10-1所示。从图中可以看出，PLC主

2、要由CPU、存储器、输入∕输出单元、I/O扩展接口、外围设备接口和电源等部分组成。图10-1PLC的基本结构1.CPUCPU的功能是接收并存储用户程序和数据;接收现场输入装置的状态或数据；逐条读取用户程序、按指令规定的功能产生有关的控制信号,开启或关闭相应的控制门电路,分时分路地完成数据的存取、传送、组合、比较、变换等操作,完成用户程序中规定的各种运算等，更新有关标志位的状态和输出状态寄存表的内容，再由输出状态表的位状态或数据寄存器的有关内容实现输出控制、制表打印、数据通信等功能。2.存储器存储器用于存放系统程序、用户程序和运行数据的

3、单元。它包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。随机存取存储器有静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两种；只读存储器按其编程方式可分为掩膜只读存储器（ROM）、可编程只读存储器（PROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM）和电擦除可编程只读存储器（E2PROM）。系统程序是由PLC的制造厂家编写的,和PLC的硬件组成有关，完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用管理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能，提供PLC运行的平台。用户程序是随PLC的控制对象而定的，由用户根据对象生产工艺的控制要求而编写的应用程序。运

4、行数据是PLC运行过程中经常变化、经常存取的一些数据。3.输入/输出（I/O）单元I/O单元是CPU与工业现场装置之间的连接部件。PLC通过输入接口把工业设备或生产过程的状态或信息送入CPU，通过用户程序的运行，把结果通过输出接口输出给执行机构。PLC提供了具有各种操作电平与输出驱动能力的I/O接口和各种用途的功能接口供用户选用。一般PLC均配备I/O电平转换及电器隔离功能。输入电平转换是用来将输入端的不同电压或电流信号源转换成微处理器所能接收的低电平信号；输出电平转换是用来将微处理器的低电平控制信号转换成控制设备所需的电压或电流信号

5、；电气隔离是在微处理器与I/O回路之间采用的抗干扰措施。4.电源PLC配有开关式稳压电源模块，用来给PLC各模块的集成电路提供工作电源。电源输入类型有：交流电源（AC220V或AC110V），直流电源（常用的为DC24V）。二、PLC的基本工作原理PLC采用的是循环扫描工作方式。当PLC运行时，用户程序中有很多操作需要去执行，但CPU是不能同时去执行多个操作的，它只能按程序规定的顺序依次执行各个操作。这种按顺序执行操作的工作方式称为扫描工作方式。1．PLC的扫描工作方式扫描从存储地址所存放的第一条用户程序开始，在无中断或跳转控制的情况

6、下，按存储地址号递增的方向顺序逐条扫描用户程序，也就是按顺序逐条执行用户程序，直到程序结束。每扫描完一次程序就构成一个扫描周期，然后再从头开始扫描，并周而复始地重复。PLC的扫描工作方式与继电器-接触器控制的工作原理不同。继电器-接触器控制采用并行工作方式，如果某个继电器的线圈通电或断电，该继电器的所有触点都会立即同时动作；而PLC采用扫描工作方式，如果某个软继电器的线圈通电或断电，其所有的触点不会立即动作，必须等扫描到该点时才会动作。但由于PLC的扫描速度快，通常两者在I/O的处理结果上并没有差别。PLC的一个扫描工作过程一般有五个

7、阶段：内部处理阶段、通信处理阶段、输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段，如图10-2所示。整个过程扫描执行一遍所需的时间称为扫描周期。扫描周期与CPU运算速度、PLC硬件配置及用户程序长短有关，典型值为1～100ms。2．PLC的扫描工作过程图10-2PLC的工作过程（1）内部处理阶段在内部处理阶段，进行PLC自检，监视内部硬件、用户程序存储器、I/O模块的状态等，若自诊断正常，继续向下扫描。（2）通信处理阶段在通信处理阶段，CPU自动监测并处理各种通信端口接收到的任何信息,即检查是否有编程器、计算机等通信请求,响应编程器输入的命

8、令，更新编程器的显示内容等。（3）输入采样阶段在输入采样阶段，PLC首先扫描所有的输入端子，按顺序将所有输入端的输入信号状态读入输入映像寄存区，此时输入映像寄存器被刷新。接着转入程序执行阶段，在程序执行期间，即使输入端状