可编程控制器工作原理及结构特点.ppt

《可编程控制器工作原理及结构特点.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、第二章　可编程控制器工作原理及结构特点２.１　工作原理电路实例例2－1：有2个开关X1、X2，其中任何一个接通都将立即点亮红灯，2s钟后点亮绿灯。由上例可见，整个工作过程需要读入开关状态、逻辑运算、输出运算结果共三步。输入的是给定量或反馈量，输出的是被控量。因为计算机每一瞬间只能做一件事，因此工作的次序是：输入->第一步运算->第二步运算……最后一步运算->输出。这种工作方式就称为扫描工作方式。从输入到输出的整个执行时间称为扫描周期。1.输入处理程序执行前，可编程控制器的全部输入端子的通断状态读入输入映像寄存器。在程序执行中，即使输入状态变化，输入映像寄存器的内容也不变，直到下一扫描周期的

2、输入处理阶段才读入这变化。另外，输入触点从通（ON）->断（OFF）［或从断（OFF）->通（ON）］变化到处于确定状态止，输入滤波器还有一响应延迟时间（约10ms）。2.程序处理对应用户程序存储器所存的指令，从输入映像寄存器和其他软元件的映像寄存器中将有关软元件的通断状态读出，从0步开始顺序运算，每次结果都写入有关的映像寄存器，因此，各软元件（X除外）的映像寄存器的内容随着程序的执行在不断变化。输出继电器的内部触点的动作由输出映像寄存器的内容决定。3.输出处理全部指令执行完毕，将输出Y的映像寄存器的通断状态向输出锁存寄存器传送，成为可编程控制器的实际输出。可编程控制器内的外部输出触点对输

3、出软元件的动作有一个响应时间，即要有一个延迟才动作。２.2可编程控制器的构成2.2.1硬件２.２.１.１　单板机可编程控制器中的单板机即为CPU板。计算机必需的部件：中央处理器CPU，存储器RAM、ROM，并行接口PIO，串行接口SIO，时钟CTC。作用：对整个可编程控制器的工作进行控制。工作分两部分：对系统进行管理，如自诊断、查错、信息传送时钟、计数刷新等；根据用户程序执行输入输出操作、程序解释执行操作等。单板机中的存储器主要用于存储系统监控程序及系统工作区间，并且用于生成用户环境。其容量的大小取决于系统的工作能力及系统程序的质量。串行接口和并行接口是用于CPU与接口器件交换信息的，它的数

4、量取决于系统规模的大小。单板机中的定时器／计数器是用于产生系统时钟及用户时钟信息的。可编程控制器的用户程序及参数的存储器有三种类型。RAM，通常都是CMOS型的，耗电极微。EPROM或EEP-ROM，在程序调试完成后就可以固化。但EPROM的缺点是写入时必须用专用的写入器，擦除时要用专用的擦除器，这对于用户是很不方便的。电可擦除只读存储器EEPROM，它的写入和擦除只需编程器即可，而不再需要其他的装置。２.２.１.２　输入接口电路输入输出信号分为开关量、模拟量及数字量。为简单起见，这里仅阐述开关量信号。可编程控制器的一个重要特点就是所有的输入输出信号全部都经过了隔离，无论任何形式的输入输出最

5、终都是经过光电耦合口或继电器将信号传入／送出PLC。图２-４　ＦＸ系列ＰＬＣ输入电路２.２.１.３　输出接口电路输出通常有三种形式：继电器输出型，CPU接通继电器的线圈，继而吸合触点而触点与外线路构成回路晶体管输出，它是通过光耦合使开关晶体管通断以控制外电路可控硅输出型，这里的可控硅是采用光触发型的。1.公共点输出端子有两种接法：一种输出是各自独立的（无公共点）；另一种为每4～8个输出点构成一组，共用一个公共点。2.电路隔离继电器输出型是利用输出继电器的触点和线圈，将PLC的内部电路与外部负载电路进行电气隔离；SSR输出型是在PLC的内部电路与输出元件（三端双向可控硅开关元件）之间用光电晶闸

6、管进行隔离；晶体管输出型是在PLC的内部电路与输出晶体管之间用光电耦合器进行隔离。3.响应时间继电器型响应时间最长，SSR型和晶体管型的响应时间都很短，4.输出电流5.开路漏电流继电器型输出触点OFF时没有漏电流。SSR型输出端子处接有关断用CR吸收电路，故有开路漏电流（1mAAC100V，mAAC200V），可能引起微小电流负载的误动作，所以负载应在0.4V·AAC100V，6V·AAC200V以上。若小于该指标或灯负载时，还应并接浪涌电流吸收电路。２.２.１.４　电源小型可编程控制器内部都包括一个稳压电源（FX2N系列为开关电源），它用于对CPU板、I／O板等内部器件供电。有些机

7、型，如F1、F2、FX2、FX2N，还向外提供DC24V稳压电源，用于对外部传感器供电。在构成控制系统时，这将给用户很大的方便。２.２.１.５　扩展接口扩展接口扩展接口是用于扩展I／O单元的，它使可编程控制器的点数规模配置更为灵活。这种扩展接口实际上为总线形式，或以配接开关量的I／O单元，也可配置如模拟量、高速脉冲等单元以及通信适配器等。在大型机中，扩展接口为插槽扩展基板的形式。２.２.１.６　编程器接口可编