PLC的工作原理和系统构成.pptVIP

第三讲 PLC的工作原理和系统构成 教学目标 1、 了解可编程序控制器与继电器及微型计 算机控制系统的区别 2、 熟悉PLC的系统配置 3、 重点掌握PLC的工作原理 可编程控制器是如何工作的？ 继电器控制系统： 硬逻辑并行运行的方式 可编程控制器工作原理 信号传递过程(从输入到输出) 扫描周期和I/O滞后时间 I/O滞后时间又称为系统响应时间，是指可编程控制器外部输入信号发生变化的时刻起至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的间隔。 I/O滞后现象的原因 （1）输入滤波器有时间常数 （2）输出继电器有机械滞后 （3）PC循环操作时，进行公共处理、I/O刷新和执行用户程序等产生扫描周期 （4）程序语句的安排，也影响响应时间 PLC输入输出响应时间 说明:输入信号在第一个扫描周期的输入采样阶段之后才出现，故在第一个扫描周期内，各映像寄存器的均为“0”状态，使Y0、Y1、Y2输出端的状态为OFF（“0”）状态 可编程控制器的系统配置 FX2N系列可编程控制器型号格式如下： FX2N—□ □ □ □ - □ 可编程控制器的系统配置 FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型可编程控制器。它的基本指令执行时间高达0.08s，远远超过了很多大型可编程控制器。用户存储器容量可扩展到16K步，最大可以扩展到256个I/O点，有5种模拟量输入/输出模块、高速计数器模块、脉冲输出模块、4种位置控制模块、多种RS-232C/RS-422/RS-485串行通信模块或功能扩展板，以及模拟定时器功能扩展板，使用特殊功能模块和功能扩展板，可以实现模拟量控制、位置控制和联网通信等功能 。 2.4 可编程控制器的系统配置 可编程控制器的技术性能指标 * * 计算机控制系统： 采用等待命令的工作方式，如键盘扫描方式或I/O扫描方式 可编程控制器控制系统： 循环扫描工作方式，即系统工作任务管理及应用程序执行都是按循环扫描方式完成的 开机 内部处理 通讯服务 输入刷新 程序执行 输出刷新 可编程控制器在开机后，完成内部处理、通信处理、输入刷新、程序执行、输出刷新五个工作阶段，称为一个扫描周期。完成一次扫描后，又重新执行上述过程，可编程控制器这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。 输入端 输入电路 输入映像寄存器 输入刷新阶段---CPU从输入电路的输出端读出各路状态，并将其写入输入映像寄存器； X0 X1 b.程序执行阶段 -- CPU从输入映像寄存器和元 件映像寄存器中读出各继电器的状态，并根据 此状态执行用户程序，执行结果再写入元件映 像寄存器中； c. 紧接着的输出刷新阶段---将输出映像寄存器的状态写入输出锁存电路，再经输出电路传递输出端子，从而控制外接器件动作。 X0 Y0 Y0 Y1 元件映像寄存器 读 写 输出锁存器 输出电路 输入端 Y0 Y1 读 写 可编程控制器在运行工作状态时，执行一次扫描操作所需要的时间称为扫描周期。其典型值为1~100ms。 Y1 Y0 X0 Y1 Y0 Y2 输入信号 X0 Y1 Y2 Y0 输入采样 程序执行 输出处理 出现信号 第一周期 输入采样 程序执行 输出处理 第二周期 说明:在第二个扫描周期的输入采样阶段，输入继电器X0的状态为ON（“1”）状态，程序执行阶段，Y1、Y2依次接通，故Y1、Y2输出端的状态为ON（“1”）状态。 输入采样 程序执行 输出处理 第三周期 说明:在第三个扫描周期的程序执行阶段，由于Ｙ１的接通使Ｙ０接通，可见从外部输入触点接通到Ｙ０驱动的负载接通，程序执行阶段，响应延迟达两个多扫描周期． 系列名 I/O总点数 单元功能 特殊品种区别 输出类型 R：继电器输出 S：晶体管输出 T：晶闸管输出 M：基本单元 E：输入输出混合扩展单元与扩展模块 EX：输入专用扩展模块 EY：输出专用扩展模块 1.输入/输出点数 输入/输出点数指的是外部输入、输出端子数量的总和，又称 为主机的开关量输入/输出点数，它是描述可编程控制器大小 的一个重要参数。 2.存储容量 可编程控制器存储容量通常指用户程序存储器和数据存储器容 量之和，表征系统提供给用户的可用资源，是系统性能的一项 重要技术指标。 3.扫描速度 可编程控制器采用循环扫描方式工作，完成一次扫描所需的时 间叫做扫描周期，扫描速度与扫描周期成反比。 4.指令系统 指令系统是指可编程控制器所有指令的总和。可编程控制器的 编程指令越多，软件功能就越强，但掌握应用也相对较复杂。 5.可扩展性 小型可编程控制器的