最新4-1控制器原理及应用--SYMC原理及应用幻灯片.ppt

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1、4-1控制器原理及应用--SYMC原理及应用项目一SYMC原理及应用一、任务分析PLC是电气自动控制的核心，是实现自动的前提条件，关系到整个自动控制的稳定性。掌握SYMC的工作原理及故障的检修，对于整个控制系统的维护有着非常重要的作用。学习目标1、了解PLC工作原理。2、掌握SYMC故障排除方法。3、掌握一定的程序设计基础。4、掌握一定的故障检测技巧。（二）中央处理器（CPU）与一般计算机一样，CPU是PLC的核心部件，整个PLC的工作过程都是在CPU统一指挥和协调下进行的。它解释并执行用户及系统程序，通过运行用户及系统程序完成所有控制、处理、通讯以及所赋予的其他功能。1.

2、控制器的功能：取指令、分析指令、执行指令、总线管理、处理异常情况和特殊请求2.运算器的功能：实现算术运算和逻辑运算（三）存储器1.系统存储器:存放PLC生产厂家编写的系统程序，并固化在ROM内，用户不能直接更改，它使PLC具有基本智能，能够完成PLC设计者规定的各项工作。2.用户存储器：包括程序区和数据区，程序存储区用来存放用户编写的程序，数据区用来存放与控制用户程序中使用的相关数据。（四）输入/输出接口（I/O口）I/O口是微控制器对外信息交换的通道，通常要根据输入信息状态实施输出控制作用。一般来说，计算机对外的信息传输的方式分为并行传输和串行传输两种。从内部结构上看，每

3、个I/O口的电路都集成了输入数据缓冲、输出驱动及锁存等功能的电路。（五）时钟电路微控制器的各个部件，都是在统一的时钟信号的指挥下进行协调工作的。时钟电路主要由振荡器电路和时钟发生器等部分组成。1.振荡器电路：由芯片内高增益反相放大电路和外接石英晶体振荡器以及微调电容组成。芯片的振荡频率越高，系统运行速度就越快。2.时钟发生器：主要是一个2分频的触发器，它输出两个不同相位的时钟信号。（六）复位电路“复位”是微控制器的初始化操作，复位后，CPU和其他功能部件都处于一种初始状态。（七）微控制器的主要特点1）可靠性高专为恶劣的工业环境中使用而设计的，具有很强的抗干扰能力；2）控制系

4、统结构简单，通用性强3）编程简单、操作方便、改变程序灵活4）功能完善输入/输出功能完善，性能可靠5）设计、施工、调试的周期短6）体积小，维护操作方便（八）输入接口电路在实际工作场合，输入到微控制器的信号是不规范的，如电压不够准确、波形不是矩形、前后沿不够陡峭或含有杂波等。这时就需要对输入信号进行整形或电压转换。（一）开关信号的输入与整形1.开关信号的抖动与消抖电路2.软件消抖处理方法3.不规则周期信号的整形按键时的抖动现象应用RS触发器的消抖电路应用施密特触发器的整形电路※应用举例泵车底盘测速信号接口电路分析※应用举例软件消抖处理方法在压路机控制程序中的应用（九）输入开关量

5、的电平变换由于实际应用电路或传感器输出的开关信号电平有可能与微控制器的输入接口不一致，因此进行彼此连接时，需要将非标准电平转换为标准电平。(a)利用晶体管(b)利用光耦合电路（十）模拟量输入与放大工程机械的很多种传感器（温度、压力、转速）所输出的电信号很多是电压或电流之类的模拟信号，往往幅度很小（mV、mA级）。在进入微控制器前，首先需要进行放大处理，将小的电信号变成“标准”的电信号（如0~5V、0~10V、4~20mA等）。实际应用中，一般采用集成运算放大器作为放大元件（如LM2904、MC1458、LM324等）。同相输入反相输入如图所示，1M是同一输入组内各输入信号的

6、公共点，当外接触点接通时，光耦合器中两个反并联的发光二极管亮，光敏三极管饱和导通；外部触点断开时，光耦合器中的发光二极管熄灭，光敏三极管截止。信号经内部电路传送给CPU模块。显然，输入用的发光二极管是两个反并联的，1M点可以是负极，也可以是正极。CPU提供的集成I/O具有固定的I/O地址，I/O点的编号采用八进制，逢八进一，其中首字母I代表输入点，Q代表输出点5.6k内部电路0.01M1k●数字量输入技术要求：项目指标“1”信号15－35V,2.5-4mA“0”信号0－5V，<1mA输入连续电压最大值30VDC输入电压浪涌值35V/0.5S标准输入的延迟时间0.2－12.8

7、ms（可调整）高速计数器I0.0~I0.5，30kHz（十一）输出接口电路经过微控制器分析处理后输出各种控制信号，最终控制相应的执行器的操作，如发动机起动和调速、行驶换档及制动等。这些执行器有模拟量如直流电动机，也有开关量如开关电磁阀，这些电器通常要有较高电压和较大电流驱动，显然微控制器不能直接驱动它们，通常需要功率驱动器件进行放大其控制信号。（一）采用集成电路芯片的驱动电路●驱动交流负载和直流负载的小型继电器输出形式。●晶体管输出：驱动直流负载的大功率晶体管或场效应管，驱动交流负载双向晶闸管。（a）（b）（二）采