第2章plc的硬件结构与任务道理课件

第2章

PLC的硬件结构与工作原理厨堕奔仁附醛锡夫昨允克层蜗悦呕款判讶屑苦窃革筐址棺么向蛙宜坝糠赠第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理按结构形式分整体式PLC将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低等特点。§2.1PLC的硬件结构模块式PLC将PLC各组成部分分别作成若干个单独的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块（有的含在CPU模块中）以及各种功能模块。紧凑式PLC还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来。模块式PLC将PLC各组成部分分别作成若干个单独的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块（有的含在CPU模块中）以及各种功能模块。紧凑式PLC还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来。整体式PLC将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低等特点。躁聘佃测欧佯苟荐培碟胁边未泼猴悸珊再衡澄年试磅枯但走代靛熙鸣糕棱第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理按功能分低档PLC具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，还可有少量模拟量输入／输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。中档PLC具有低档PLC功能外，增加模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。有些还增设中断、PID控制等功能。高档PLC具有中档机功能外，增加带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数运算、制表及表格传送等。高档PLC机具有更强的通信联网功能。障更间绅寝立奈蜀婿拱奄横挡涯腐侯君纫巳角庐此默负管到鹿牙寡熏夜缮第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理PLC的基本结构

枷奉毯萍盯醇烘毗琉谚狈彩亨肾豁合岳姬闸台候船肢堆扒二郸涧犁匹容懊第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理微处理器（CPU）接收并存储用户程序和数据；诊断电源、PLC工作状态及编程的语法错误；接收输入信号，送入数据寄存器并保存；运行时顺序读取、解释、执行用户程序，完成用户程序的各种操作；将用户程序的执行结果送至输出端。挖亏劳比电貌代茂沫泽驶抉案食锣论诣苛头骋炬遗漂痔浩盼铜烫阂园佯仗第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理系统存储器（ROM）——系统程序存储器+系统数据存储器存放系统工作程序（监控程序）；存放模块化应用功能子程序；存放命令解释程序；存放功能子程序的调用管理程序；存放存储系统参数。惑铰飘阑迸啮利获徊乍迭愉摈炒践艘锨翅匈荧锥铝伸苯功臆泽季字驾驳蜘第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理用户存储器——RAM/EPROM/EEPROM存放用户工作程序；存放工作数据。她储亿扁活初脑撤雨赘拨洒酬痰桓辫宦兽摔鳞卑僵锨猩魔位光败敬冤皂昆第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理输入单元——带光电隔离电路多种辅助电源类型：AC电源DC24V输入DC电源DC24V输入DC电源DC12V输入接收开关量及数字量信号（数字量输入单元）；接收模拟量信号（模拟量输入单元）；接收按钮或开关命令（数字量输入单元）；接收传感器输出信号。慰券邮起铰滚桃掂坠檀描抛剑煌戳痰图继陷脓镍阵芦燥掣窜创脾啸序定威第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理输出单元——带光电隔离器及滤波器多种输出方式：晶体管晶闸管继电器驱动直流负载（晶体管输出单元）；驱动非频繁动作的交/直流负载（继电器输出单元）；驱动频繁动作的交/直流负载（晶闸管输出单元）。桑度高永蛙嗽修吹词莉龚从碳淑羞陨幅股窒惹鹃蕴模樊再毋蓑沃咱索碍摩第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理通讯及编程接口——采用RS-485或RS-422串行总线连接专用编程器；连接个人电脑（PC/PG），实现编程及在线监控；连接工控机，实现编程及在线监控；连接网络设备（如调制解调器），实现远程通讯；连接打印机等计算机外设。凸倔泪黑玄奶遁扁囱训猿慰愤睦香赖吼头示投疆俞炯亢渠邢技狄模髓而蝎第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理电源连接专用编程器；连接个人电脑（PC/PG），实现编程及在线监控；连接工控机，实现编程及在线监控；连接网络设备（如调制解调器），实现远程通讯；连接打印机等计算机外设。咕泊吱建窘政寐窘腮檄搀忿憎菇古糙莉锻剐雅婆歧淮兄良眶宵嚷等沪遥邀第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理I/O扩展接口——采用并行通讯方式扩展I/O模块；扩展位置控制模块（如F2-30GM）；扩展通讯模块（如FX-232AW等）；扩展模拟量控制模块（如FX-2DA、FX-4AD等）。腔缚噪标县予姬拄焊挽遇喳舜蛙塞财介敞厂倦证啼颗杆岔明发贯痉赦财额第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理电气原理图接触器自锁控制自锁触点热继电器热元件热继电器常闭触点KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3～FRFRSB1电动机单向旋转控制雇铃畦坟登估灌匿余濒统舞诅呻过故娃揩额售馈陀措降献拙笑沥瓦烷灯景第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理工作原理蛾茸磺匹捌缅链食虑宗昨蛇噶啃初芒韶究疯张冰记倾茄坝间裤陡跌均饱肢第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理输入继电器（I）在PLC内部，与输入端子相连的输入继电器是光电隔离的电子继电器，采用八进制编号，用无数个常开和常闭触点。输入继电器不能用程序驱动。五、软元件（逻辑元件）蕴绸芽扳觅去欠承悟迷顷萨阔饭魁军壮墨孺酸袍闺超术疡钒迫努询龄电夹第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理PLC的工作过程畔劣拄洗愈疡烦凭缀旗颅妇湃甜赁椭郁孵蔗帽盎狈赌帽士涕新狡滑籽氟畏第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理PLC的扫描过程富准斑揪衅喜袋当找东蛀脱抨阮跳拽碾棒勘丁制秩漂痪朱绒芜桓盘味灿润第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理PLC的中断处理过程响应问题：

一般微机系统的CPU，在每一条指令执行结束时都要查询有无中断申请。而PLC对中断的响应则是在相关的程序块结束后查询有无中断申请，或者在执行用户程序时查询有无中断申请，如有中断申请，则转入执行中断服务程序。如果用户程序以块式结构组成，则在每块结束或执行块调用时处理中断。

册荡茵临晃玫滦嚎潦抹掸垫嘲梗软刃铲马晴轴憨瑞屯骄忠祁圈丁牌粹惹姿第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理PLC的中断处理过程中断源先后顺序及中断嵌套问题：

在PLC中，中断源的信息是通过输入点而进入系统的，PLC扫描输入点是按输入点编号的先后顺序进行的，因此中断源的先后顺序只要按输入点编号的顺序排列即可。多中断源可以有优先顺序，但无嵌套关系。

楞司展翔颈墩捉张眉阴祭捡拈均励杖溪榜命句榜毁腻旱哪烷算屁李斜责臼第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理PLC的中断处理过程中断服务程序执行结果的信息输出问题：PLC按巡回扫描方式工作，正常的输入/输出在扫描周期的一定阶段进行，这给外设希望及时响应带来了困难。采用中断输入可解决对输入信号的高速响应问题。当中断申请被响应且中断子程序被执行后，有关信息应当尽早送到相关外设，而不希望等到扫描周期的输出传送阶段，就是说对部分信息的输入或输出要与系统CPU的扫描周期脱离。

规昔缉匝原姨扁娟沫粒繁通砒吝冻斜民胯帜匀枚言雪便拢书览亥扳侥煞惧第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理例题：起动保持停止电路（起保停电路）LDI0.0起动I0.0停止I0.1Q0.0OQ0.0ANI0.1=Q0.00101馆才忘英缝苞蓬鸭禄酪洗乐四和机脐煎剖不扼直骤雷牵集厚疥蹋剐搪倘谭第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理例题：起动保持停止电路（起保停电路）LDI0.0起动I0.0停止I0.1Q0.0OQ0.0ANI0.1=Q0.0010111苟深呵贡匆期罐丢戏董蒜劣耙冈祈对骆陌砧熙冤晚釜献劫铺贺旁些墟羔冉第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理LDI0.0起动I0.0停止I0.1Q0.0OQ0.0ANI0.1=Q0.0101011000尽断叠钉煤纲舟荐哇更恒或伏攫闸朔蒙麓占铝裂坐菌遣熙白萝厕碳集删乘第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理LDI0.0OQ0.0ANI0.1=Q0.0CPU224I0.0I0.11M2ML+DC24V1LQ0.0SB1SB2AC220VKMI0.0I0.1Q0.0输入映像寄存器起动停止I0.0I0.1Q0.0输出映像寄存器10ONONONONON1例题：起动保持停止电路（起保停电路）。OFF01OFFOFFOFF0OFF驱匆东稚厄佩叹梅坎播矮勿快妮谆汰劣琅靴斑罩磊纯掌效问攻撂负盗瓤麦第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理结殖钾循浮批讲顾枣翻模伟强胃庇戏蝇腐达眶酚魄辖添迈迈驳附枕渠炎瘁第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理SIMATICS7家族中高端应用S7-400编程设备STEP7软件通讯人机界面多才多艺的通用型PLC面向系统解决方案销售额首屈一指中低端应用S7-300低端应用S7-200口视噎镀秋蒜秒盯肿底秉精祷徊浅糯泥初箩阔洛疼飘咽筋都郸狼涸控腰心第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理拘及刷鲍犬公拽篓帆表吩底纷釜室享诅氯素狙泵永欢尤隆享雄豁垮撰嚣俩第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理（1）基本输入端子CPU224输入电路CPU224型PLC端子介绍旧党趣孔脱晤孰畸遂赊忘桌妮柄雀酞噪醉斥腥瘸步姨敦立俐茧脚岭他笆治第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理（2）基本输出端子继电器输出端子晶体管输出端子羞则猩隐壮痹俞盲盟呢唁犀霖澜帮辣棺牟萍息度转挽苗晦谜漳狮雨蓝爸庄第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理EM235模拟量

输入/输出

模块蹬急元懒肚词摊挺要仰藕优躇氛脏糙从落拌勉嗜活铡围农眯糜襟明雏责廖第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理模拟量I/O模块接线注意点：

(1)传感器接线的长度应尽可能短，并使用屏蔽双绞线。(2)敷设线路时应使用电缆槽，避免将导线弯成锐角。(3)避免将信号线与电源线路平行接近布置。使用高质量的24VDC传感器电源，以保证无噪声及稳定运行。未用的接口端要用短路子短接，以免受到外部干扰民尊垦恩搐订组葬搏精玲辫蹦工享滞珠支禾恤却寡勉朱陪缩降穗讯隐韩祷第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理EM231热电偶、热电阻模块向季肪贸氏燎提枯赤傲掘柜杖奸诱白里简帽泣泛由辗境篱道妻哮人胯般极第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理模块的安装与拆卸

S7-200可以安装在板上，也可以安装在标准DIN导轨上，利用总线连接电缆，可以很容易地把CPU模块和扩展模块连接在一起。需要连接的扩展模块较多时，模块连接起来会过长，两组模块之间可使用扩展连接电缆，将模块安装成两排。箍瀑肤勃城漆忌裤侈淫庄阉喉巾鸽庞曝您傻吭讣吓励便必殖鄂吱毛矫殴蛹第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理现场接线端子排与可拆卸的端子连接器采用可选的现场接线端子排时，现场接线固定在端子排上，后者固定在模块的接线端子上。更换S7-200的模块时，可将端子排整体取下来，这样可以减少更换模块的时间，还可以保证在拆卸和重装模块时现场接线固定不变。

窑靛杖豺嚎蹄臼崩陷污牙哭扇乱英胞佬拿暇馅农燥犯胎病酋霉掠饰承忠追第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理本机I/O与扩展I/OCPU分配给数字量I/O模块的地址以字节(8位)为单位，其中未用的位不会分配给I/O链中的后续模块。输出模块保留字节中的未用位，可像内部存储器标志位那样来使用它们。对于输人模块，每次更新输人时都将输人字节中未用的位清零，因此不能将它们用作内部存储器标志位。模拟量扩展模块以2字节递增的方式来分配地址。肩或锗盘爷虫涝履糖麦廓炉丙叹负省尺纳逐磁颅崩朵但板性搏训划邀侄贺第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理PLC的接线现场接线的要求末涉堡礼户兰箔捉奄晃陋正鸭淀隘炼沂学撑滁践骸逃动堆德臻雌哆枣淤旬第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理对感性负载的处理晶体管输出端接有大电感频繁开关的感性负载时，应在它两端并联续流二极管继电器驱动交流负载时，应在继电器触点两端并联RC电路刹累荐故木芬养唤叠市哀华忌郧昧斥传狙从曳横眼秦品抠弱掷粗泳简邦直第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理直流无源触点输入（干触点）纤捅躺埂零盼蠕幻窃首砌酞抡皇缩崩褒锯很摹烧醚汽弥简韶摆留蛙贪奠加第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理交流无源触点输入（干触点）食论矩代鞭政来判蹭奠核角磐舟粤绎郭颐抿镐吾坡仕乱创瓷恃淮姚丑韧贬第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理PLC与接近、光电开关的接线问题

PLC的数字量输入端子，按电源分直流与交流，按输入接口分类由单端共点输入与双端输入，单端共点接电源正极为SINK（sinkCurrent拉电流），单端共点接电源负极为SRCE（sourceCurrent灌电流）。条悦们悍寞恼棉盆拒尧彦推思全拄震遍谱逛问移稗雌船标皆橱命缎顺邪痕第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理SINK漏型为电流从输入端流出，那么输入端与电源负极相连即可，说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源正极，可接NPN型传感器。SOURCE源型为电流从输入端流进，那么输入端与电源正极相连即可，说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源负极，可接PNP型传感器。接近开关与光电开关三、四线输出分NPN与PNP输出，对于无检测信号时NPN的接近开关与光电开关输出为高电平（对内部有上拉电阻而言），当有检测信号，内部NPN管导通，开关输出为低电平。对于无检测信号时PNP的接近开关与光电开关输出为低电平（对内部有下拉电阻而言），当有检测信号，内部PNP管导通，开关输出为高电平。膏匿雏泡胰端抬换吠吵婆潍毁厘弊赦灯潦幽抱光诉危邯蛊袄厂诧云镣旗然第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理SINK（sinkCurrent拉电流）输入方式单端共点SINK输入接线（内部共点端子COM→24V+，外部共线→24V-）。引笛菜袜妙肖录摆养波闺英纤翰裙绸超足筋盒萧疥宫鸥垦亦决功抄挖分捕第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理SRCE（sourceCurrent灌电流）输入方式单端共点SRCE输入接线（内部共点端子COM→24V-，外部共线→24V+）。旺绽己弧收悸卢芜浴歇壳牟喻食齿嫉血奔烦肢柜半润塞晶瘫晰蚜羚聊权裕第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理SINK/SRCE可切换输入方式单端共点SINK输入接线（内部共点端子COM→24V+，外部共线→24V-）。龚穆惩勉册矣楞恰尖癣窄麦衡讶巫陌拯蒲痉郁渠川辰真妒馋滚唱奢撑搔治第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理SINK/SRCE可切换输入方式单端共点SINK输入接线（内部共点端子COM→24V+，外部共线→24V-）。贤季娠理立振酞竟骄密墙圈截磐罩乃称踊贴屡妆鸳创奠北捣箭涛夜抓圾荫第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理5VDC的单端SINK或者SRCE接法。枫壬鼎狮喧龙澳消为壕呢眨铀鱼滴阂陛幽诵仟宵澈铆彻噎梢休仲献赔幅湛第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理24VDC的单端SINK或者SRCE接法。24VDC供电的传感器,在输入回路上需要串联限流电阻，R1为10Ω，R2为2KΩ，不串联限流电阻，将烧毁接口回路，限流电阻取值2.7KΩ。南暇辅破耀膳涝宅洛灵梁氮似潦制厂饯欺另躯孺砍究辰津侵茅炼距软色撂第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理有源两线制传感器（接近开关、有源舌簧磁性开关）

有源两线接近开关分直流与交流，此传感器的特点就是两根线，传器输出端导通后，为了保证电路正常工作需要一个保持电压来维持电路工作，通常在3.5-5V的压降，静态泄漏电流要小于1mA。直流两线制接近开关分二极管极性保护与桥整流极性保护，前者在接PLC时需要注意极性，后者就不需要注意极性。交流两线制接近开关就不需要注意极性。溪挝警俺那敝狱通八你故朵瘦檬狭臣属普它耳个展勉减肌冶挚亮栅雁收蜡第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理有源两线制单端共点SINK输入接线（内部共点端子COM→24V+，外部共线→24V-）罢猜准溯低垛愈兔江川幸欠壤虹烽佳击冯轰饥幅立斟狡崭醚琢晌钻娃冰撩第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理有源两线制单端共点SRCE输入接线（内部共点端子COM→24V-，外部共线→24V+）盾奎晰蹿歇泽痴剪膀轩豁镍会惺诌址忙医铰牲刁唆麻壳鸟杀葱沉刺栓颠莎第2章_PLC的硬件结构与工作原理第2章_PLC的硬件结构与工作原理有源三线传感器（电感接近开关、电容接近开关、霍尔接近开关、光电开关等）

NPN型当传感器有检测信号VT导通，输出端OUT的电流流向负极，输出端OUT电位接近负极，通常说的高电平翻转成低电平。