第3章PLC硬件组成2013.ppt

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1、13.1PLC的基本结构（略）3.2PLC的组成部分3.3PLC的基本结构3.4S7-200PLC硬件系统的组成3.5S7-200PLC的数据存储器及寻址方式第3章PLC的硬件组成与工作原理ProgrammableController2CPU存储器I/O模块外围设备智能模块电源PLC的组成部分PLC的系统组成中央处理单元（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。（单片机或微型处理器）CPU的主要功能：1）从存储器中顺序读取指令2）执行指令3）输出结果4）处理中断5）进行自诊断PLC的组成部分存储器（ROM、RAM、EEROM）系统程序存储器

2、存放：监控程序（操作系统）用户指令解释标准程序模块系统调用管理程序系统参数系统程序关系到PLC的性能，不能由用户访问和修改。PLC的组成部分用户程序存储器用户程序区数据区系统区用户程序存储器用户程序工作数据系统参数PLC的组成部分输入/输出模块:为适应工业过程现场对不同输入／输出信号的匹配要求，PLC配置了各种类型的输入／输出模块单元。其中常用的有以下几种类型：PLC的组成部分开关量输入接口电路；开关量输出接口电路；模拟量输入模块；模拟量输出模块；智能输入／输出模块。直流输入接口电路图PLC的组成部分交流输入接口电路图开关量输入接口电路PLC的组成部分开关量输出接口电路

3、继电器输出接口电路晶体管输出接口电路晶闸管输出接口电路继电器输出接口电路模拟量输出模块框图模拟量输入模块框图PLC的组成部分PLC的组成部分外围设备及电源11PLC的工作原理PLC的等效电路理解PLC的运行过程（和继电器系统比较）继电器启保停电路PLC等效电路12形象理解典型例子PLC的工作原理电动启保停控制电路梯形图梯形图与继电器控制电路相呼应PLC的工作原理14PLC的工作方式PLC的工作按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的。PLC的工作原理15形象理解PLC的工作过程PLC的工作过程16PLC扫描过程的中心内容输入采样阶段一般情况下，PLC对输入信

4、号的要求程序执行阶段输出刷新阶段PLC的工作过程17PLC对输入/输出的处理原则输入映像寄存器的数据取决于输入端子板上各输入点在上一刷新期间的接通和断开状态。程序执行结果取决于用户所编程序和输入/输出映像寄存器的内容及其他各元件映像寄存器的内容。输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行结果。输出锁存器中的数据，由上一次输出刷新期间输出映像寄存器中的数据决定。输出端子的接通和断开状态，由输出锁存器决定。PLC的工作过程PLC的输入/输出滞后现象PLC是以扫描的方式处理信息，它是顺序地、连续地、循环地逐条执行程序，在任何时刻它只能执行一条指令，即以“串行”处理方式进行工作，

5、导致输入、输出的滞后现象。“串行”处理PLC的工作过程例：PLC的工作过程S7-200PLC硬件系统的组成S7-200PLC系统基本组成S7-200PLC硬件系统的组成CPU模块数字量扩展模块输入扩展模块EM221共有3种产品；输出扩展模块EM222共有5种产品；输入/输出扩展模块EM223共有8种。S7-200PLC硬件系统的组成I/O扩展模块的连接图模拟量扩展模块S7-200PLC硬件系统的组成如模拟量输入模块EM231有5档量程：（DIP开关设置）DC0～10V；0～5V；0～20V；±2.5V和±5V模拟量输入模块EM231的分辨率为12位单极性全量程输入范围：

6、0～32000双极性全量程输入范围：-32000～+32000S7-200PLC硬件系统的组成单极性格式双极性格式将模拟量输入模块的的输出值转换为实际的物理量例：某压力变送器将-600Pa～+600Pa的压力信号转换为DC4～20mA的输出信号，模拟量输入模块将0～20mA转换为数字0～32000，设转换后得到的数字为N，试求以0.1Pa为单位的压力值。S7-200PLC硬件系统的组成解：4～20mA的模拟量对应于数字量6400～32000，即压力值-6000～+6000（单位为0.1Pa）对应于数字量6400～32000，根据右图中的比例关系，得出压力的计算公式为：模

7、拟量/数字量对应关系3.5.1存储器的数据格式数据类型：7种数据长度：1位、8位、16位和32位数值范围S7-200PLC的数据存储器及寻址方式表3-4存储器的数据类型、长度及取值范围常数与字符串的表示方法：二进制格式2#1001_0100；十进制格式12345；十六进制格式16#25AE；ASCII码格式‘HELLO’；实数或浮点数格式50.1（正数），-1.175495E-38（负数）。S7-200PLC的数据存储器及寻址方式3.5.2数据存储器的功能数据存储器有各自的功能和固定的地址，其数量的多少决定了PLC的规模和数据处理能力。什