可编程控制器结构原理李英课件

可编程控制器结构原理主讲人：李英12目录directory可编程控制器的基本结构可编程控制器的工作原理可编程控制器结构原理可编程控制器结构原理可编程控制器的基本结构可编程控制器的基本结构主机内的各个部分均通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接。根据实际控制对象的需要配备一定的外部设备，可构成不同的PLC控制系统。常用的外部设备有编程器、打印机等。PLC可以配置通信模块与上位机及其他的PLC进行通信，构成PLC的分布式控制系统。接受并存储由编程器键入的用户程序和数据；诊断电源故障以及用户程序的语法错误；读取输入状态和数据并存储到相应的存储区；读取用户程序指令，解释执行用户程序，完成逻辑运算、数字运算、数据传递等任务，刷新输出映像，将输出映像内容送至输出单元。中央处理单元是PLC的核心部件，负责完成逻辑运算、数字运算以及协调系统内各部分的工作。它在系统程序的管理下运行，主要功能有：中央处理单元（CPU）存储器单元程序存储区：存放用户编写的控制程序系统程序存储器：存放PLC生产厂家编写的系统程序用户程序存储器数据存储区：存放程序执行过程中所需要的或者所产生的中间数据电源单元将外界提供的电源转换成PLC的工作电源后，提供给PLC。有些电源单元也可以作为负载电源，通过PLC的I/O接口向负载提供直流24V电源。电源单元电源单元还提供掉电保护电路和后备电池电源，以维持部分RAM存储器的内容在外界电源断电后不会丢失。在面板上通常有发光二极管（LCD）指示电源的工作状态，便于判断电源工作是否正常。PLC的输入、输出单元也叫I/O单元，对于模块式的PLC来说，I/O单元以模块形式出现，所以又称为I/O模块。I/O单元是PLC与工业现场的接口，现场信号与PLC之间的联系通过I/O单元实现。输入输出单元I/O输出信号DI/DOAI/AOPLC的I/O单元也属于接口单元的范畴，它完成PLC与工业现场之间电信号的往来联系。除此之外，PLC与其它外界设备和信号的联系都需要相应的接口单元。接口单元（对外部设备）接口单元扩展接口：用于扩展输入输出点数通信接口：集成有RS232或RS422口，用于与PLC、上位机、远程I/O、监视器、编程器等外部设备相连编程器接口：连接编程器存储器接口：为了扩展存储区而设置其它外部设备接口：包括条码读入器的接口、打印机接口等等外部设备PLC的外部设备种类很多，可以概括为以下四类：编程设备：除了用于编程，还可对系统作一些设定，以确定PLC的工作方式。监控设备：将现场数据动态实时显示出来，以便操作人员随时掌握系统运行的情况。存储设备：用于保存用户数据，避免程序丢失。输入输出设备：用于接受信号和输出信号的专用设备，例如条码读入器、打印机等。可编程控制器的工作原理PLC等效电路可编程控制器的工作原理在每一个扫描周期开始时，PLC顺序读取全部输入端信号，把输入端的通断状态存放于输入映象寄存器中。PLC按梯形图从左向右、从上向下逐条对指令进行扫描，并从输入映象寄存器和内部元件读入其状态，进行逻辑运算。运算的结果送入输出映象寄存器中。每个输出映象寄存器的内容将随着程序扫描过程而作相应变化。但在此阶段中，如输入端子状态发生改变，输入映象寄存器的状态也不会改变(它的新状态会在下一次扫描中才被读入)。1、输入采样阶段

2、程序执行阶段3、输出刷新阶段当第二阶段完成之后，输出映象寄存器中各输出点的通断状态将通过输出部分送到输出锁存器，去驱动输出继电器线圈，执行相应的输出动作。可编程控制器的工作原理PLC的扫描周期：完成上述过程所需的时间。PLC在完成一个扫描周期后，又返回去进行下一个扫描，读入下一周期的输入点状态，再进行运算、输出。PLC扫描周期的长短，取决于PLC执行一个指令所需的时间和有多少条指令。如果执行每条指令所需的时间是1us，程序有800条指令，则这一扫描周期的时间就为0.8ms。本讲小结PLC的基本结构C