《PLC系統(tǒng)構(gòu)成》PPT課件.ppt

《《PLC系統(tǒng)構(gòu)成》PPT課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、PLC原理及應(yīng)用技術(shù)PLC系統(tǒng)構(gòu)成電氣學(xué)院昆明冶金高等?？茖W(xué)校可編程序控制器的硬件結(jié)構(gòu)可編程序控制器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可編程序控制器的技術(shù)性能可編程序控制器的工作過程及原理PLC系統(tǒng)構(gòu)成一、PLC的硬件結(jié)構(gòu)PLC是微機技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，PLC是一種工業(yè)控制用的專用計算機，是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。主機系統(tǒng)輸入/輸出模塊單元為適應(yīng)工業(yè)過程現(xiàn)場輸入/輸出信號的匹配，PLC配置了各種類型的輸入/輸出模塊單元：開關(guān)量輸入單元：把現(xiàn)場各種開關(guān)信號變成PLC內(nèi)部處理的標(biāo)準(zhǔn)信號。分為直流輸入單元和交流輸入單元，分別如圖2.2和圖2

2、.3所示。圖2直流開關(guān)量輸入單元圖3交流開關(guān)量輸入單元開關(guān)量輸出單元它的作用是把PLC的內(nèi)部信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)的各種開關(guān)信號。按照現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)使用的電源類型的不同，開關(guān)量輸出單元可分為:晶體管輸出方式用于直流輸出負(fù)載雙相晶閘管輸出方式用于交流輸出負(fù)載繼電器觸點輸出方式即可用于直流、又可交流特別應(yīng)指出的是，由于繼電器模式具有實際斷點，可以從物理上切斷所控制的回路，同時這種模式既適合于直流情況又適合于交流情況，因此這種模式在開關(guān)頻率不太高的情況下是首選的輸出控制方案。圖4給出了這種輸出方案的原理圖。圖4繼電器模式輸出單元模擬量輸入單元模擬

3、量輸入在過程控制中的應(yīng)用很廣，如常用的溫度、壓力、速度、流量、酸堿度、位移的各種工業(yè)檢測都是對應(yīng)于電壓、電流的模擬量值，再通過一定運算(PID)后，控制生產(chǎn)過程達(dá)到一定的目的。模擬量輸入電平大多是從傳感器通過變換后得到的，模擬量的輸入信號為4～20mA的電流信號或1～5V、-10～10V、0～10V的直流電壓信號。模擬量輸入單元的作用是把現(xiàn)場連續(xù)變化的模擬量標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部處理的、由若干位表示的數(shù)字信號。模擬量輸入單元一般由濾波、A/D轉(zhuǎn)換器、光耦合器隔離等部分組成。模擬量輸出單元作用是把PLC運算處理后的若干位數(shù)字量信號轉(zhuǎn)換成相

4、應(yīng)的模擬量信號然后輸出，以滿足生產(chǎn)過程現(xiàn)場連續(xù)信號的控制要求。模擬量輸出單元一般由光耦合器隔離、D/A轉(zhuǎn)換器和信號轉(zhuǎn)換等部分組成。模擬量輸出模塊是將中央處理器的二進(jìn)制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成4～20mA的電流輸出信號或0～10V、1～5V的電壓輸出信號，以提供給執(zhí)行機構(gòu)。因此模擬量輸出模塊又叫D/A轉(zhuǎn)換輸出模塊。PLC除了硬件系統(tǒng)外，還需要軟件系統(tǒng)的支持，共同構(gòu)成PLC。PLC的軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)程序和用戶程序兩大部分組成。系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序由PLC的制造企業(yè)編制，固化在PROM或EPROM中，安裝在PLC上，隨產(chǎn)品提供給用戶。系統(tǒng)程序包括系統(tǒng)管理程序、

5、用戶指令解釋程序和供系統(tǒng)調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)程序模塊等。由于通過改進(jìn)系統(tǒng)程序可以在不改變硬件系統(tǒng)的情況下大大改善PLC的性能，因此系統(tǒng)程序也在不斷升級和完善?？删幊绦蚩刂破鞯能浖到y(tǒng)2.用戶程序用戶程序是根據(jù)生產(chǎn)過程控制的要求由用戶使用制造企業(yè)提供的編程語言自行編制的應(yīng)用程序。用戶程序包括開關(guān)量邏輯控制程序、模擬量運算程序、閉環(huán)控制程序和操作站系統(tǒng)應(yīng)用程序等。(1)開關(guān)量邏輯控制程序。它是PLC用戶程序中最重要的一部分。(2)模擬量運算程序及閉環(huán)控制程序。通常，它是在大中型PLC上實施的程序。(3)操作站系統(tǒng)程序。它是大型PLC系統(tǒng)經(jīng)過通信聯(lián)網(wǎng)后，

6、由用戶為進(jìn)行信息交換和管理而編制的程序。返回二、可編程序控制器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PLC的結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式兩類圖5整體式PLC組成框圖圖6模塊式PLC組成框圖返回三、可編程序控制器的技術(shù)性能基本技術(shù)性能存儲容量I/O點數(shù)掃描速度指令的功能與數(shù)量內(nèi)部元件的種類與數(shù)量特殊功能單元可擴展能力PLC的內(nèi)存分配及容量PLC的內(nèi)存分配系統(tǒng)程序存儲區(qū)系統(tǒng)RAM存儲區(qū)用戶程序存儲區(qū)PLC的容量I／O點數(shù)用戶存儲容量通常I／O點數(shù)是根據(jù)被控對象的輸入、輸出信號的實際需要，再加上10％~15％的裕量來確定。用戶程序存儲容量（字節(jié)）＝開關(guān)量I／O點數(shù)×10＋模擬量

7、I／O通道數(shù)×100返回可編程序控制器的工作過程PLC上電后，就在系統(tǒng)程序的監(jiān)控下，周而復(fù)始地按固定順序?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)部的各種任務(wù)進(jìn)行查詢、判斷和執(zhí)行，這個過程實質(zhì)上是一個不斷循環(huán)的順序掃描過程。一個循環(huán)掃描過程稱為掃描周期。四、PLC的工作過程及原理在一個掃描周期內(nèi)，PLC基本上要執(zhí)行以下六個任務(wù)：(1)運行監(jiān)控任務(wù)。為了保證系統(tǒng)可靠工作，PLC內(nèi)部設(shè)置了系統(tǒng)監(jiān)視定時器WDT，WDT的時間設(shè)定值一般為掃描周期的2～3倍，通常為100～200ms。(2)與編程器交換信息任務(wù)。編程器在PLC的外部設(shè)備中占有非常重要的地位，用戶把應(yīng)用程序輸入到PL

8、C中，或?qū)?yīng)用程序進(jìn)行在線運行監(jiān)視和修改都要用到它。編程器在完成處理任務(wù)或達(dá)到信息交換的規(guī)定時間后，就把控制權(quán)交還給PLC。(3)與數(shù)字處理器(DPU)交換信息任務(wù)。一般大中型PLC多為雙處理