第一章PLC结构和原理.pptVIP

第1章　可编程序控制器结构和工作原理 1.1　结构和工作原理 1.2　技术性能指标 1.3　编程语言 1.1　结构和工作原理 1.1.1　结构 1.1.2　工作原理 认知PLC的硬件组成 1.中央处理单元CPU 中央处理单元（CPU）一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片上。 （1）通用处理器：8086、80286、80386 （2）单片机芯片：8031、8096 （3）位片式微处理器：AMD-2900 小型 采用8位微处理器 中型 采用16位微处理器 大型 采用高速位片式微处理器 输入接口电路 通常PLC的输入类型可以是直流、交流和交直流。 输入电路的电源可由外部供给，有的也可由PLC内部提供。 输入方式一般有以下三种： 直流汇点输入方式 交流汇点输入方式 分隔式输入方式 直流汇点输入方式 交流汇点输入方式 输出接口电路 通常PLC的输出类型可以是直流、交流和交直流。输出电路的电源可由外部供给，有的也可由PLC内部提供。 一般有以下四种： 晶体管输出方式 -- 高速小功率(直流) 场效应管输出方式 (直流) 固体继电器输出方式 -- 高速大功率(交流) 有触点继电器输出方式-- 低速大功率(交直流) 采用晶体管输出的多路汇点输出接口电路 1.2.1　工作原理 1. 循环扫描 PLC采用循环扫描工作方式。这个工作过程一般包括五个阶段：内部处理、与编程器等的通信处理、输入扫描、用户程序执行、输出处理，其工作过程如图所示。 PLC执行的五个阶段，称为一个扫描周期，PLC完成一个周期后，又重新执行上述过程，扫描周而复始地进行。 PLC的I／0响应时间：输入触点闭合到输出触点闭合的时间。 PLC的I／0响应时间=输入延迟时间 +扫描周期 +等待刷新时间 +输出延迟时间 输入输出延迟时间——最短响应时间 与继电接触器的异同 相同点： 图形结构和逻辑关系相同。 不同点： （1）实现原理不同（硬继电器、软继电器） （2）工作方式不同 （3）安装、维护量不同 1.2　技术性能指标 1. 外形尺寸 2. 输入输出点数 3.速度 4.存储器容量 5.指令系统 6.扩展性 7.通信功能 1.3　编程语言 IEC-1131标准规定PLC的5种编程语言： 1.FBD(Function Block Diagram)功能图块语言（功能块） 2.SFC(Sequence Function Chart)顺序功能图语言（流程图） 3.LD(Ladder Diagram)梯形图语言 4.ST(Structure Text)结构化文本语言（类似Pascal等) 5.IL(Instruction List)语句表语言STL 梯形图编程 语句表（助记符） 本章小结 了解：PLC结构 掌握：PLC工作原理 PLC输入、输出电路接线方式 CPU读输入 输入/输出刷新时间 最短响应时间=输入延迟时间+一个扫描周期+输出延迟时间 图2.5　程序执行原理图 注意：1）输入信号的宽度必须大于一个扫描周期，否则就检测不到该信号。 2）一个扫描周期多次执行输出指令后者优先。 PLC执行用户程序的特点 ① 按梯形图自左向右、自上而下逐次执行程序 ② 执行程序时所需数据取自于： 输入映像寄存器 　输出映像寄存器 ③ 输入映像寄存器和输出映像寄存器中的数据 输出映像寄存器：在一个扫描周期中可读可写 输入映像寄存器：在一个扫描周期中保持不变 ④ 每个扫描周期I/O刷新阶段集中读入/读出数据 此时输出映像寄存器数据输出给锁存器，通过输出端子和外部电源，驱动外部负载。 1. 产生I/O滞后现象的原因 PLC的I/O滞后现象 （1） 输入滤波器对信号的延迟作用。 滤波器时间常数越大，对输入信号的延迟作用越强。 有的PLC其输入电路滤波器的时间常数可以调整。 ——输出ON延时。 （2） 输出继电器的动作延迟（继电器输出型PLC）。 从输出锁存器ON、到输出触点ON经历一定时间 要求有较快响应的场合 最好不要使用继电器输出型PLC。 物理继电器 继电器需硬接线连接 触点个数有限 PLC继电器 继电器用程序软连接 触点个数无限 继电器的接线改变——控制功能改变 PLC的用户程序改变—— 控制功能改变 两种控制中继电器的区别 用PLC控制——外部接线不变，改变用户程序。 用继电器控制——要改变控制电路的实