LC的基本结构及工作原理

PLC的结构和工作原理PLC的基本结构

PLC的工作原理

PLC的分类

PLC的主要技术指标PLC的发展趋势

一、PLC的基本结构1．主机

2．I/O扩展机

3．外部设备

1．主机CPU（微处理器）存储器输入单元输出单元电源I/O扩展接口外设I/O接口（1）CPUCPU是PLC的核心，类似于人的大脑。具体作用如下：①接受、存储用户程序。②按扫描方式接收来自输入单元的数据和各状态信息，并存入相应的数据存储区。③执行监控程序和用户程序，完成数据和信息的逻辑处理，产生相应的内部控制信号，完成用户指令规定的各种操作。④响应外部设备的请求。（2）存储器PLC的存储器有两种：系统程序存储器和用户程序存储器。系统程序存储器主要用于存放系统正常工作所必须的程序，如系统诊断程序、键盘输入处理程序、指令解释程序、监控程序等。这些程序与用户无直接关系，已由厂家直接固化进EPROM中，不能由用户直接存取、修改。用户程序存储器主要存放用户程序（用户利用PLC的编程语言按不同控制要求所编制的控制程序或数据，这相当于设计继电器控制系统硬接线的控制电路图），可修改。

(3)输入单元输入单元的作用是接收从开关、按钮、继电器触点和传感器等输入的现场控制信号，并将这些信号转换成CPU能接收和处理的数字信号。根据输入信号形式的不同，可分为开关量输入单元和模拟量输入单元两大类。开关量输入单元模拟量输入单元：（4）输出单元输出单元接收经过CPU处理过的输出数字信号，并把它转换成被控制设备或显示装置所能接收的电压或电流信号，以驱动接触器、电磁阀和指示器件等。根据输出信号形式的不同，可分为开关量输出单元和模拟量输出单元两大类。①开关量输出单元：继电器输出方式晶体管输出方式晶闸管输出方式继电器输出电路继电器输出方式的特点既可驱动交流负载,又可驱动直流负载。驱动负载的能力在2A左右。优点：适用电压范围比较宽，导通压降小，承受瞬时过电压和过电流的能力强。缺点：动作速度较慢，动作次数（寿命）有一定的限制。建议在输出量变化不频繁时优先选用。晶体管输出电路晶体管输出方式的特点只可驱动直流负载。驱动负载的能力为零点几安培左右。优点：可靠性强，执行速度快，寿命长。缺点：过载能力差。适合在直流供电、输出量变化快的场合选用。晶闸楼管输色出电京路晶闸证管输仆出方巧式的嫩特点适合必驱动挨交流摔负载颂。驱动奶负载侄的能稻力为1A左右糕。优点季：可便靠性耀强，驾执行吴速度归快，身寿命鸡长。缺点毛：过逗载能遗力差拌。适合窃在交姿流供挽电、鬼输出货量变圣化快吧的场寻合选裹用。②模拟锐量输括出单齐元（5）电稻源电源竖单元敞的作盏用是煤把外宫部电已源（22愚0V的交随流电岭源）皱转换近成内秘部工群作电涂压。外部院连接疫的电彻源，疤通过PL采C内部仇配有堤的一呢个专剂用开悠关式廉稳压红电源燃，将极交流/直流锈供电凳电源生转化茧为PL痰C内部忌电路慎需要愁的工警作电年源（音直流5伏、±1辱2伏、24伏）领，并尾为外恩部输别入元停件（望如接贡近开净关、婶）提颜供24岔V直流短电源丝式（仅谋供输汽入端绪点使踢用）碗，而伍驱动PL耻C负载狡的电玻源由宿用户丙提供秩。电源劣组件排内还捐装有令备用存锂电基池，园以保病证在村断电及时保验存必析要的欧信息细。（6）I/伯O扩展益接口I/妈O扩展袋接口螺是PL显C主机损为了搬扩展甚输入/输出谎点数窗和类坡型的慕部件辉，输费入/输出薄扩展慨单元辛、远叙程输村入/输出路扩展疫单元歪、智派能输秆入/输出唯单元统等都荒通过丝式它与蛛主机盾相连送。I/税O扩展暮接口真有并晨行接喜口、奶串行责接口去等多厕种形减式。（7）外设I/悟O接口外设I/技O接口左是PL扛C主机步实现添人机浇对话泊、机货机对栏话的瞎通道臂。通过扰它，PL对C可以惕和编业程器申、彩炎色图蒙形显庭示器兰、打蹲印机拆等外偶部设重备相威连，鹿也可范以与宣其他PL毫C或上晶位计辱算机详连接压。2．I/锄O扩展冠机每种PL芹C都有珠与主集机相愁配的甘扩展搭模块堵，用退来扩能展输躺入、卵输出从点数碍，以侧便根欧据控搂制要奶求灵席活组蔑合系坡统。PL榜C的扩内展模雪块内汇一般安不设CP抚U，仅技对I/妇O通道过进行狗扩展装，不耀能脱钓离主期机独以立实唉现系牲统的老控制济要求评。3．外精部设闪备编程所设备盒式释磁带驾机打印锤机EP栽RO币M写入趟器图形翁监控梨系统PL然C或上存位计邻算机二、PL羞C的工萝作原佛理1.迈P讨LC的工樱作方盛式——循环渠扫描温方式一个加扫描纽奉周期愚主要击可分钱为：（1）输事入采抓样阶垃段（2）执陷行程贡序阶彼段（3）处量理通黑信请栗求阶音段（4）执眼行CP福U自诊总断测周试阶怀段（5）输袍出刷滔新阶驾段PL走C的工篮作原牌理PL乘C采用焦循环如顺序趋扫描亿方式迅工作德，CP变U在每制个扫椅描周垮期的视开始装扫描狸输入蹈模块惜的信蚊号状程态，泡并将葬其状风态送侵入到页输入打映像分寄存铃器区脑域；笑然后们根据献用户货程序慈中的接程序斯指令筋来处泛理传补感器幅信号醉，并疲将处勿理结箱果送竞到输泥出映类像寄障存器印区域片，在灰每个陶扫描蜡周期棍结束屯时，吃送入给输出尖模块作。PL踩C扫描渡过程输入姨输出稼的处省理过知程输入研采样骡阶段执行红程序狸阶段输出甘刷新乐阶段输入默采样皂阶段PL狂C以扫旷描方榨式按奶顺序茎将所莲有输易入端斧的状阔态读升入到草输入康状态衫寄存迎器中亿存储隔，这萄一过纱程称船为采俱样。在本简工作屈周期慢内这求个采猜样结声果的球内容荣不会妇改变博，而亚且将泼在PL双C执行理程序提时被赶使用羡。执行规程序资阶段PL源C按从编上到茫下、睁从左批到右盾顺序将对程焦序进兔行扫低描，疯并分灶别从皮输入岸状态榜寄存异器和栏输出聋状态保寄存这器中酱获得蓝所需主的数罩据进组行运宽算、阳处理独，再疼将程海序执截行的雪结果广写入掩输出竟状态窗寄存槐器中端保存宰。但再这个辞结果心在全拍部程览序未县执行奇完毕木之前猜不会虑送到睁输出亭端口倘上。输出裹刷新宇阶段在所升有用蓄户程舞序执袄行完弯毕后稻，PL缝C将输避出映厦像寄脑存器缴中的扒内容议送入班输出是锁存侮器中恰，通柜过一存定的润方式泛输出画，驱都动外芬部负缺载。扫描凡周期PL丘C重复盒执行总输入烫采样渔、执蜻行程悉序、积输出围刷新利三个行阶段租，每彩重复阿一次借的时隔间称栏为一挖个扫沃描周佛期。PL鼠C的一赠个扫垒描周置期一倦般为10～10带0m口s之间甚。2.宫PL惨C工作判过程夏举例三相伙异步疫电动堂机的爸长动滤（自目锁）嫩控制PL娱C的外拜部接泊线和臣等效令电路三、PL宾C的分木类1．按万结构贩形式忘分：整体捆式：币将电坛源、CP姓U、I/钳O部件姿都集颜中在钓一个短机箱盼内。模块余式：狡将PL抬C各部限分分幻玉成若绣干个的单独宝的模截块。2．按I/骗O点数车分：小型PL梦C：I/活O点数稼在25组6点以醒下，毙其中朴小于64为超膛小型笼或微冷型PL仍C。中型PL弄C：I/财O点数少在25傍6~摆20内48点之时间。大型PL薪C：I/飘O点数始在20她48点以辈上，华其中肿超过81检92点为急超大驾型PL药C。3．按竖功能膜分：低档央机：疾具有唇逻辑兆运算岗、定绘时、喘计数积、移付位以览及自趴诊断那、监村控等叹基本砖功能哥。中档趣机：铸比低从档机惑多了采模拟感量输份入/输出买、算解术运宏算、矛数据锡传送辆比较口等功搭能。高档峡机：钥比中弊档机转多了遥矩阵望运算旦等特桨殊功炉能函桥数运卸算、换通信父联网扮等功海能。四、PL犁C的主出要技住术指印标1.誉I稻/O点数可编阿程控独制器偿的I/均O点数鉴指外效部输边入、统输出贫端子垃数量跳的总捐和。酒它是缸描述搬的PL按C大小角的一仪个重浅要的盖参数亚。2.存储丧容量在PL梯C中，侧用户颤程序叠的存卫储容管量有零的是躬用编饺程的侨步数慌来表肝示，单每编烈一条惧语句两为一船步；绞有的银是以章字为鸡单位泥来计饰算，8位二捎进制燃数为坟一个宝字节州，每10遗24个字摄节为1K衣B。目前帽大型PL押C的存眯储容释量是漆几百KB，最料高可满达几MB。为睛了扩伤大存瘦储容幼量，当有的副公司避已使味用了呢磁泡较存储订器或公硬盘势。PL忽C采用万循环盘扫描掉方式塔工作潮，完歇成1次扫君描所督需的驾时间关叫做勾扫描惰周期茂。影响请扫描严速度揪的主努要因宾素有呈用户浩程序唤的长学度和PL享C产品屡的类眼型。目前航大中院型PL艳C的扫雀描速欲度可岛达0．2m主s／KB左右畜。3.扫描伙速度指令离系统两是指PL提C所有对指令声的总垂和。一般弹来讲预，指磨令的勉种类拢和数素量越傻多，范功能页就越柳强，捡因而笨指令谢多少纸是衡载量PL或C能力李强弱校的指厦标，递决定灶了PL借C的处精理能棍力和骨控制玩能力抓。4.指令盘系统5.通信津功能通信勤有PL翅C之间再的通真信和PL蓝C与其况他设训备之脊间的惹通信乔。通信著主要垮涉及倘通信眨模块则，通派信接衣口，石通信捧协议状和通栗信指同令等砍内容夹。P