电气控制与plc-02plc工作原理

1、第3章 PLC工作原理及结构特点 41 工作原理第4章 FX系列PLC4.1 工作原理引言 可编程控制器是一种工业控制计算机，其核心就是一台计算机。但由于有接口器件及监控软件的包围，因此，其外形不像计算机，操作使用方法、编程语言甚至工作原理都与计算机有所不同。 继电控制电路4.1 工作原理引言 读入开关状态、逻辑运算、输出运算结果共三步 4.1 工作原理引言1输入处理（1） 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。（2） 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输入处理阶段才读入这变化。4.1 工作原理引言1输入处理（3）输入触

2、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)。 4.1 工作原理引言 4.程序处理（1） 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PLC程序，每次结果都写入有关的映像寄存器。（2）除X外，各软元件的映像寄存器内容随着程序的执行在不断变化。（3） 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。 4.1 工作原理引言 3输出处理 （1） 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。 （2）可编程控制器内的外部输出触

3、点对输出软元件的动作有一个响应时间，即要有一个延迟才动作。 （3） 上述方式称为成批输入输出方式(或刷新方式)。 (2) 输入接口电路(1)输入输出信号分为开关量、模拟量及数字量。(2)通常输入有两种形式。一种是直流输入，其输入器件可以是无源触点或传感器的集电极开路晶体管。(2)源型(共+端)和漏型(共端) 输入对于源型机，将SS端与0V相连；对于漏型机，将SS端与24V连接。输入信号为ON时输入指示灯亮。所有输入的公共端是SS端子(而不是接地端)。 (2)源型(共+端)和漏型(共端) 输入 另一种是交流输入，这实际上是将交流信号经整流、限流后再通过光耦传入CPU。(2) 输入电路 输入电路的

4、1次电路与2次电路用光电耦合器隔离。2次电路中设有RC滤波器，这是为防止由于输入触点的颤振、输入线混入的噪声引起误动作而设计的。3输入灵敏度 PLC的输入电流为DC 24V 7mA。引起输入动作的最小电流为4.53mA，但为了确实启动，必须取4.5mA以上。为了确实切断，必须取1.5mA以下。 DC输入(基本单元) 输入信号输入信号电压电压DC(244.4)V 输入信输入信号电流号电流7mADC24V(X010以以后后5 mA13(DC24 V)输入输入ON电流电流4.5mA以上以上(X010以后以后3.5mADC24V)输入输入OFF电流电流1.5mA以下以下(X010以后以后1.5mADC

5、24V) 输入应输入应答时间答时间约约l0msX000一一X017内含数字滤波内含数字滤波器，可在器，可在2060ms内转换，内转换，但最小但最小50s外部传感器电源 外部传感器可以由另外电源供电，也可以由PLC的DC24V电源供电。 4.4.1.3 输出接口电路及电气隔离 输出三种形式：一、继电器输出 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；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；4.4.1.3 输出接口电路输出三种形式：二、晶体管输出 通过光耦合使开关晶体管通断以控制外电路；晶体管输出型是在PLC的内部电路与输出晶体管之

6、间用光电耦合器进行隔离。 4.4.1.3 输出接口电路输出三种形式：三、可控硅输出 这里的可控硅是采用光触发型的。 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)之间用光电晶闸管进行隔离；4.4.1.3 输出接口电路 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48个输出点构成一组，共用一个公共点。在输出共用一个公共端子范围内，必须用同一电压类型和同一电压等级，但不同的公共点组可使用不同电压类型和等级(如AC 200V、AC 100V、DC 24V等)的负载。 各输出公共点之间是相互隔离的。 4.4.1.3 输出接口电路 3.响应时间 继电

7、器型响应时间最长，均为10ms。SSR型响应时间都很短，SSR型从光电晶闸管驱动(或断开)到输出三端双向可控硅开关元件ON(或OFF)的时间为1ms以下，晶体管型从光电耦合器动作(或关断)到晶体管ON(或OFF)的时间为0.2ms以下(在24V 20mA时)。 4.4.1.3 输出接口电路参数 继电器型在AC 250V以下电路电压时可驱动负载为：纯电阻负载2A1点；感性负载80VA以下(AC 100V或AC200V)；灯负载100W以下(AC 100V或AC200V)。 感性负载时，容量越大，触点寿命就越短。另外，根据输出触点的不同，直流感性负载启闭时，要将该负载与并联分流二极管连接，最大电压

8、要在DC 30V以下。 4.4.1.3 输出接口电路参数 SSR型每点的输出电流最大为0.3A。但是，为了防止温度上升，每4点的总电流必须在0.8A以下(1点平均O.2A)。浪涌电流大的负载，开关次数频繁时，电流有效值要取0.2A以下。 4.4.1.3 输出接口电路参数 晶体管型每个输出点可有0.5A电流。但是，因有温度上升的限制，每4点输出总电流不得大于0.8A(1点平均0.2A)。因为输出晶体管的通态电压降约为1.5V，所以驱动半导体元件等时，要考虑这15V的压降。PLC的编程器件概述 PLC的编程器件概述 PLC的编程器件概述 PLC的编程器件概述 PLC的编程器件概述 启动系统 设定联

9、机方式:联机(在线),脱机(离线) 编程: 先清零: W NOP A GO GO 写指令：指令 元件符号 元件号 GOPLC的编程器件概述 PLC的编程器件常称为软器件，是等效概念抽象模拟的器件，并非实际的物理器件。输入继电器x：由输入电路和映象输入接点的存储器组成；输出继电器Y：是由输出电路和映象输出接点的存储器组成；定时器T；计数器c；辅助继电器M；状态器s；数据寄存器 D；变址寄存器Vz；PLC的输入继电器 输入继电器(X0X177) ，最多可达128点。输入继电器与PLC的输入端相连，是PLC接收外部开关信号的接口。输入继电器必须有外部信号来驱动，不能用程序驱动。 PLC的输入继电器输

10、出继电器Y0Y177（最多可达128点）输出继电器是PLC是用来传送信号到外部负载的元件。每一个输出继电器有一个外部输出的常开接点。输出继电器在PLC内部的软接点，不管是常开还是常闭，都可以无限次的自由使用。 PLC的输入继电器 辅助继电器M 特点:在PLC内部编程时可以无限次的自由使用。不能直接驱动外部负载。 作用：作状态暂存、移位运算。具有下列特殊功能：（1）通用辅助继电器M0M499共500点（2）断电保持辅助继电器M500M1023(524点)，断电保持是由PLC内装锂电池支持的。PLC的辅助继电器M（3）特殊辅助继电器 M8000M8255(256点)及作用： 用户只能利用其接点作下

11、述应用： M8000为运行接通，作监控用；M8002为仅在运行开始瞬间接通的初始脉 冲特殊辅助继电器。M8012为产生l00ms时钟脉冲的特殊辅助继电器。 PLC的辅助继电器M（3）特殊辅助继电器M8000M8255(256点)及作用： 用户可利用其接点驱动线圈： M8030为锂电池电压指示灯 M8033为PLC停止时输出保持 M8034为禁止全部输出 M8039为定时扫描说明：未定义的特殊辅助继电器不可在用户程序中使用。辅助继电器的常开常闭接点在PLC内部可无限次的自由使用。PLC的状态器(s)作用作用: 状态器状态器s是构成状态转移图的重要软是构成状态转移图的重要软器件，与步进顺控指令配合

12、使用。器件，与步进顺控指令配合使用。类型类型: 通常状态器软器件有下面五种类型：通常状态器软器件有下面五种类型： 初始状态器初始状态器SOS9共共10点。点。 回零状态器回零状态器S10S19共共10点。点。 通用状态器通用状态器S 20S499共共480点。点。 保持状态器保持状态器S500S899共共400点。点。 报警用状态器报警用状态器S900S999共共100点。用点。用作外部故障诊断输出。作外部故障诊断输出。PLC的状态器(s)（1）状态器的常开和常闭接点在）状态器的常开和常闭接点在PLC内可以自由使用，且使用次数不限。内可以自由使用，且使用次数不限。（2）不用步进顺控指令时，状态

13、器）不用步进顺控指令时，状态器S可以作为辅助继电器可以作为辅助继电器M在程序中使在程序中使用。用。PLC的定时器（T）定时器功能定时器功能: 时间继电器时间继电器(T0T255) 组成：组成：设定值寄存器设定值寄存器(一个字长一个字长)；一个当前值寄存器一个当前值寄存器(一个字长一个字长)无限个接点无限个接点(一个位一个位)数量：通常在一个数量：通常在一个PLC中有几十中有几十至数百个定时器至数百个定时器T。使用方法：选择定时器的地址编使用方法：选择定时器的地址编号，确定动作时间；号，确定动作时间；PLC定时器的使用方法：选择定时器的地址编选择定时器的地址编号，确定动作时间；号，确定动作时间；

14、 (1)常规定时器常规定时器T0T245100ms定时器定时器T0T199，共，共200点。每点。每个设定值范围为个设定值范围为0.13276.7s；10ms定时器定时器 T200T245,共共46点，每个点，每个设定值范围设定值范围0.01327.67s；PLC定时器的使用方法：(2)积算定时器积算定时器T246T255， 共共10点。点。积算：积算：累累计计1ms积算定时积算定时器器T246T249，共共4点；每点设点；每点设定值范围为定值范围为(0.00134.767)s；l00ms积算定时积算定时器器T250T255共共6点，每点设点，每点设定值范围定值范围(0.13276.7)s。(

15、O.1345)s=34.5sPLC定时器的使用方法：(O.1345)s=34.5sPLC定时器的使用方法： 两种定时器的详细动作比较PLC计数器的使用方法： (六)计数器(COC255) 1内部信号计数器 内部信号计数器是在执行扫描操作时对内部器件(如X、Y、M、S、T和C)的信号进行计数的计数器，其接通时间和断开时间应比PLC的扫描周期稍长。PLC计数器的使用方法： (六)计数器(COC255) 1内部信号计数器 16位递加计数器，设定值为132767。COC99共100点是通用型，C100C199共100点是断电保持型。PLC计数器的使用方法：32位双向（加减）计数器，设定值为一2147483648 7，C