必威体育精装版《电气可编程控制原理与应用》课件.ppt

第三章 PLC的基本结构和工作原理 第3章 PLC的基本结构和工作原理 3.1 PLC的组成 3.1.1 概述 3.1.2 初步认识可编程控制器（PLC） 3.2 PLC的基本工作原理 3.2.1 PLC的等效电路 3.2.2 PLC的工作过程 3.2.3 PLC的接线图和梯形图的绘制方法 3.2.4 串行工作方式对梯形图控制结果的影响 3.3 PLC的输入输出接口电路 3.3.1 开关量输入接口模块 3.3.2 开关量输出接口模块 3.4 FX2N型PLC的配制 3.4.1 FX2N型PLC的主要种类及型号 3.4.2 FX2N型PLC的产品规格 3.5 PLC中的软元件 3.5.1 输入、输出继电器（X、Y） 3.5.2 辅助继电器（M） 3.5.3 状态继电器（S） 3.5.4 定时器（T） 3.5.5 计数器（C） 3.5.6 数据寄存器（D） 3.5.7 指针（P）、（I） 习题 3.1 PLC的组成 3.1.1 概述 可编程序控制器(Programmable Controller)，简称PC，为了与个人计算机(Personal Computer)的PC相区别，又称可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller) ，简称PLC。 在国内市场上，欧洲的代表是西门子公司，日本的代表是三菱和欧姆龙公司，美国的代表是AB与GE公司。 本书主要介绍三菱公司生产的FX2N型PLC的基本组成，原理与应用。在了解PLC工作原理与特点的基础上，重点介绍小型PLC的应用技术。包括小型PLC的硬件与系统构成、基本性能、指令与编程方法、控制系统的硬件与软件的设计方法、系统的安装与调试等 。 PLC实质上是一种工业控制计算机 。在初次学习PLC的控制原理时，可以先不必从计算机的角度上去理解它，而把它当作一个由各种控制功能的继电器、开关等控制元件组成的控制装置来看待。 3.1.2 初步认识可编程控制器(PLC) FX2N型PLC外观 各种类型的PLC 中、大型PLC的结构外型 中、大型PLC的结构外型，它通常采用积木式结构，可以根据需要将各种标准模块进行搭接，常用的模块有电源模块、CPU模块、输入模块、输出模块以及各种特殊模块。 3.2 PLC的基本工作原理 3.2.1 PLC的等效电路 在PLC中有大量的、各种各样的继电器，如输入继电器(X)、输出继电器(Y)、辅助继电器(M)、定时器(T)、计数器(C)等。不过这些继电器不是真正的继电器，而是用计算机中的存储器来模拟的，我们把它叫作软继电器。 存储器中的某一位就可以表示一个继电器，这种继电器也叫位继电器。储器中的一位有两种状态：“0”和“1”。我们用0表示继电器失电，用1表示继电器得电。把“0”或 “1”写入存储器中的某一位就表示对应的继电器线圈失电或得电。读出该存储器某位的值为0时，表示对应继电器的常开接点断开；为1时，表示对应继电器的常开接点闭合。而常闭接点的值是对存储器位的取反。读存储器的次数是不受限制的，所以一个位继电器的接点从理论上讲是无穷多的。 可编程序控制器图形符号 为了区别常规控制电路和PLC控制电路(通常叫梯形图)，PLC一般用专用图形符号来表示，如表3-1所示，其中可编程序控制器的继电器线圈可有多种画法。 电动机降压起动控制 输入部分元件 热继电器FR、 停止按钮SB1、 起动按钮SB2； 中间逻辑部分元件 中间继电器KA、 时间继电器KT； 输出执行部分元件 接触器KM1、KM2。 用PLC控制电动机降压起动控制 用PLC控制电动机降压起动控制等效电路图 3.2.2 ＰLC的工作过程 3.2.2 ＰLC的工作过程 梯形图的过程可分为以下三个阶段： 输入采样阶段 程序处理阶段 输出刷新结果输出阶段 PLC完成上述3个阶段称为一个扫描周期。 PLC反复不断地执行上述过程。扫描周期的长短和PLC的运算速度和工作方式有关，但主要和梯形图的长度及指令的种类有关，一个扫描周期的时间大约在几毫秒到几百毫秒之间。 PLC执行梯形图 (读程序) 是一步一步进行的，所以它的逻辑结果也是由前到后逐步产生的，为串行工作方式。 常规电器的控制电路中所有的控制电器都是同时工作的，在通电和得电顺序上不存在先后的问题，为并行工作方式。 3.2.3 PLC的接线图和梯形图的绘制方法 梯形图采用水平布置画法，梯形图最左边的竖线叫作左母线，右边的竖线叫作右母线，右母线可以省略不画，左右母线相当于电源线。 画梯形图时应注意 ： 1 梯形图中的连接线(相当于导线)不能相互交叉，并且只能 水平或垂直绘制， 2 梯形图中的接点一般只能水平绘制，不能垂直绘制， 3 各种继电器线圈只能与右母线连接，不能与左母线连接， 4 接点不