PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

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1、湖北三峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系第2講可編程控制器基本結(jié)構(gòu)和工作原理《PLC可編程控制技術(shù)》第二講PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理教學(xué)課題：可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理教學(xué)目的：1.熟悉PLC的結(jié)構(gòu)組成、內(nèi)部等效電路；2.理解掌握PLC的工作方式和工作過程教學(xué)重點(diǎn)：PLC可編程序控制器的組成和工作過程教學(xué)難點(diǎn)：PLC可編程序控制器的工作過程教學(xué)方法：講授教學(xué)時(shí)間：2課時(shí)教學(xué)過程及內(nèi)容：{導(dǎo)入}要實(shí)現(xiàn)PLC的控制需要：輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、PLC硬件和軟件（控制程序）。一、PLC的基本組成可編程控制器的結(jié)構(gòu)多種多樣，但其組成的一般原理基本相同，都是以微

2、處理器為核心的結(jié)構(gòu)，其功能的實(shí)現(xiàn)不僅基于硬件的作用，更要靠軟件的支持，實(shí)際上可編程控制器就是一種新型的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。Memorizer(RAM,ROM),itisthememorydevicesofthePLCandusedtostoreprogramsanddata.(一)PLC的硬件結(jié)構(gòu)主機(jī)微處理器（CPU）——控制器的核心存儲(chǔ)器(RAM、ROM）輸入、輸出部件（I/O部件）——連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與CPU之間的接口電路電源部件——為PLC內(nèi)部電路提供能源整體結(jié)構(gòu)的PLC——四部分裝在同一機(jī)殼內(nèi)模塊式結(jié)構(gòu)的PLC——各部件獨(dú)立封裝，稱為模塊，

3、通過機(jī)架和總線連接而成I/O的能力可按用戶的需要進(jìn)行擴(kuò)展和組合（擴(kuò)展機(jī)）另外，還必須有編程器——將用戶程序?qū)戇M(jìn)規(guī)定的存儲(chǔ)器內(nèi)第8頁(yè)共8頁(yè)湖北三峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系第2講可編程控制器基本結(jié)構(gòu)和工作原理《PLC可編程控制技術(shù)》圖1PLC硬件結(jié)構(gòu)1.中央控制處理單元(CPU)可編程控制器中常用的CPU主要采用通用微處理器、單片機(jī)和雙極型位片式微處理器三種類型。通用微處理器有8080、8086、80286、80386等；單片機(jī)有8031、8096等；位片式微處理器的AM2900、AM2903等。FX2可編程控制器使用的微處理器是16位的8096單片

4、機(jī)。2.存儲(chǔ)器可編程控制器配有兩種存儲(chǔ)器：系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。系統(tǒng)存儲(chǔ)器：存放系統(tǒng)管理程序，用只讀存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)。用戶存儲(chǔ)器：存放用戶編制的控制程序，一般用RAM實(shí)現(xiàn)或固化到只讀存儲(chǔ)器中。3.輸入輸出接口作用：連接用戶輸入輸出設(shè)備和PLC控制器，將各輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成PLC標(biāo)準(zhǔn)電平供PLC處理，再將處理好的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成用戶設(shè)備所要求的信號(hào)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。對(duì)輸入輸出接口的要求：良好的抗干擾能力；對(duì)各類輸入輸出信號(hào)（開關(guān)量、模擬量、直流量、交流量）的匹配能力。PLC輸入輸出接口的類型：模擬量輸入輸出接口、開關(guān)量輸入輸出接口（直流、交流及交直流）。用

5、戶應(yīng)根據(jù)輸入輸出信號(hào)的類型選擇合適的輸入輸出接口。①開關(guān)量輸入接口電路各種輸入接口均采取了抗干擾措施。如帶有光耦合器隔離使PLC與外部輸入信號(hào)進(jìn)行隔離；并設(shè)有RC濾波器，用以消除輸入觸點(diǎn)的抖動(dòng)和外部噪聲干擾。通常有三種類型：直流(12∽24)V輸入、交流(100∽120)V輸入與交流(200∽240)V輸入和交直流(12∽24)V輸入。直流輸入模塊的電源一般由機(jī)內(nèi)24v電源提供，輸入信號(hào)接通時(shí)輸入電流一般小于10mA；交流輸入模塊的電源一般由用戶提供。第8頁(yè)共8頁(yè)湖北三峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系第2講可編程控制器基本結(jié)構(gòu)和工作原理《PLC可編程控

6、制技術(shù)》②開關(guān)量輸出接口電路有三種形式，即繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出。開關(guān)量輸出端的負(fù)載電源一般由用戶提供，輸出電流一般不超過2A。開關(guān)量輸出端的負(fù)載電源一般由用戶提供，輸出電流一般不超過2A。輸出端子的兩種接法：l隔離式輸出各自獨(dú)立，無公共點(diǎn)：各輸出端子各自形成獨(dú)立回路。l匯點(diǎn)式全部輸入點(diǎn)（輸出點(diǎn)）共用一個(gè)公共點(diǎn)。或者將輸入點(diǎn)（輸出點(diǎn)）分成幾組，組內(nèi)各點(diǎn)共用一個(gè)公共點(diǎn)。各組的公共點(diǎn)之間相互隔離。組內(nèi)的各點(diǎn)必須使用同一電壓類型和同一電壓等級(jí)，各組可使用不同電壓類型和等級(jí)的負(fù)載。2.電源PLC的供電電源一般是市電，也有用直流24V電源

7、供電的。3.外圍設(shè)備：編程器、打印機(jī)、演示板等利用編程器可將用戶程序輸入PLC的存儲(chǔ)器，還可以用編程器檢查程序、修改程序；利用編程器還可以監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)。4.用戶輸入輸出設(shè)備:用戶輸入器件有控制開關(guān)和檢測(cè)元件，即各種開關(guān)、按鈕、傳感器等；用戶輸出設(shè)備主要有接觸器、電磁閥、指示燈等。(一)PLC的軟件結(jié)構(gòu)在可編程控制器中，PLC的軟件分為兩大部分：1.系統(tǒng)監(jiān)控程序：用于控制可編程控制器本身的運(yùn)行。主要由管理程序、用戶指令解釋程序和標(biāo)準(zhǔn)程序模塊，系統(tǒng)調(diào)用。2.用戶程序：它是由可編程控制器的使用者編制的，用于控制被控裝置的運(yùn)行。一、PLC的

8、內(nèi)部等效電路以兩臺(tái)電機(jī)的啟動(dòng)為例：第8頁(yè)共8頁(yè)湖北三峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系第2講可編程控制器基本結(jié)構(gòu)和工作原理《PLC可編程控制技術(shù)》lPLC的輸入端：用戶輸入設(shè)備-------輸