第3章 PLC组成与工作原理.ppt

第三章 PLC基本组成和工作原理 1.1 PLC的基本组成 可编程控制器主机的硬件电路： 由CPU，存储器，基本I/O接口电路，外设接口，电源等五大部分。 1.1 PLC的基本组成 PLC的基本组成 中央处理单元（CPU） （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PLC多采用8位微处理器或单片机作为CPU 中型PLC多采用16位微处理器或单片机作为CPU 大型PLC多采用高速位片式微处理器 存储器： RAM：存储各种暂存数据、中间结果、用户正调 试的程序。 ROM：存放监控程序和用户已调试好的程序。 PLC的基本组成 ? 输入、输出接口：采用光电隔离，减小了电磁干扰。 输出三种形式：继电器 -- 低速大功率 可控硅 -- 高速大功率 晶体管 -- 高速小功率 1.2 PLC与继电器控制系统 PLC与继电器控制系统 PLC内部等效电路 继电器控制系统 输入设备：由各类按钮开关、行程开关、接近开关、轉換开关等主令電器構成。 主令電器:自動控制系統中用於發送控制指令的電器。 邏輯接线：由各種繼電器及其觸點組成的實現一定邏輯功能的控制線路。 繼電器:一種根據某種輸入信號,接通或斷開控制電路，實現自動控制和保護電力拖動裝置的自動電器。 輸出设备：由各種電磁閥線圈，接通電動機的各種接觸器和信號指示燈等執行元件構成。 继电器控制系统 继电－接触器控制系统（布线逻辑）：由导线、继电器、接触器、开关和触点等器件按一定的逻辑关系连接起来。 优点：电路图直观形象、价格低廉、容易操作 缺点：设备体积大、开关动作慢、组合复杂、功能较少、维修不便、可靠性差、系统 接线固定，没有通用性和灵活性。适用于要求不高的专用逻辑控制场合。 PLC控制系统 PLC控制系统由输入、程序控制、输出3部分组成。对应的“器件”是内部“软继电器”，对应的“导线”是“程序”。PLC是通过“程序”控制内部“软继电器”的“软件程序”控制系统。 PLC的软继电器 硬件组成：微处理器、存储器、接口芯片、各种模块。可看成由许多软继电器组成的控制器。 PLC内部等效软继电器分为：输入继电器、中间继电器、输出继电器。 中间继电器包括：辅助继电器、特殊功能继电器、移位寄存器、计时器、计数器等。 输入继电器（Input Relay） 一、输入继电器（Input Relay） 工作：输入点的外部输入开关状态通过输入接口电路存到输入状态暂存器中，经过PLC的输入采样（输入刷新），把输入状态暂存器中输入开关的状态存入输入状态映像存储器中。 输入继电器在PLC梯形图上的符号和意义如下： 输入继电器（Input Relay） 注意：输入继电器状态只受外部输入开关控制，不受PLC程序控制，PLC程序可以读取输入继电器的状态，不能改变输入继电器的状态，所以输入继电器没有线圈符号。外部输入开关只能直接控制输入继电器和它的触点,不能直接控制其他的继电器。 PLC内部输入等效电路 输出继电器（Output Relay） 输出继电器（Output Relay） 梯形图仿真(符号、绘法、工作原理) 梯形图是PLC用户编程时最常用的一种图形编程方法，是表示I/O点之间逻辑关系的一种图。它实质上是变相的继电器控制逻辑图，形式和规范非常相似，其目的是为了让工厂技术人员不必懂计算机，就可使用(设计、阅读)它。 梯形图梯级 所有对象连接在一起并与其它对象没有连接的组 (除电源母线以外) 称为网络或梯级. 连接至左边电源母线的梯级，其处理顺序为从上至下 (与左边电源母线连接). 程序段内互相独立的网络按照位置顺序处理 (从上至下) PLC与继电器控制系统 PLC与继电接触控制系统的比较 继电接触控制全部用硬器件、硬触点和“硬”线连接，为全硬件控制；PLC内部大部分采用“软”电器、“软”接点和“软”线连接，为软控制。 继电接触控制系统体积大；PLC系统结构紧凑，体积小。 继电接触控制全为机械式触点，动作慢；PLC内部全为“软接点”，动作快。 继电接触控制功能改变，需拆线，接线乃至更换元器件，比较麻烦；PLC控制功能改变，一般仅修改程序即可，及其方便。 PLC控制系统的设计、施工与调试比继电接触控制系统周期短。 PLC控制的自检和监控功能比继电接触控制的强。 PLC的使用范围比继电接触控制的广泛。 PLC可靠性比继电接触控制的高。 PLC与继电器控制系统 PLC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 （2）工