可编程控制器的组成及工作原理-1.ppt

第5章 可编程控制器的组成及工作原理 5．3 可编程控制器的工作原理 5．3．1扫描的概念 CPU依次对各种规定的操作项目进行访问和处理。 CPU按程序规定的顺序依次执行各个操作，这种需要处理多个作业时依次按顺序处理的工作方式称为扫描工作方式。 扫描一个循环所用的时间称为扫描周期。 循环扫描工作方式是PLC的基本工作方式. 5．3．2可编程控制器的工作过程 基本上是用户程序的执行过程。在系统软件控制下，依次扫描各输入点状态（输入采样），按用户程序解算控制逻辑（程序执行），然后顺序向各输出点发出相应控制信号（输出刷新）。 为提高工作可靠性和及时接收外部控制命令，每个扫描周期还要进行故障自诊断（自诊断），处理与编程器、计算机的通信请求（与外设通信）。 扫描工作过程如图5-27示. 1.自诊断 每次扫描用户程序前，对CPU、存贮器、I／O模块等进行故障诊断，发现 第5章 可编程控制器的组成及工作原理 故障或异常情况则转入处理程序，保留 现行工作状态，关闭全部输出，停机并 显示出错信息。 2。与外设通信 自诊断正常后，PLC对编程器、上位机 等通信接口进行扫描，如有请求便响 应处理。 图5-27 PLC的扫描工作过程 3。输入采样 完成前两步后，PLC扫描各输入点，将各点状态和数据（开关的通／断、A／D转换值、BCD码数据等），读入到寄存输入状态的输入映象寄存器中存贮，称为采样。 4．程序执行 PLC从用户程序存贮器的最低地址（0000H）开始顺序扫描（无跳转情况），并分别从输入映象寄存器和输出映象寄存器中获得所需的数据进行运算、处理，再将程序执行的结果写入输出映象寄存器中保存。 第5章 可编程控制器的组成及工作原理 5．输出刷新 执行完用户程序后，PLC将输出映象寄存器中的内容送到寄存输出状态的输出锁存器中，再去驱动用户设备，称为输出刷新。 扫描不断循环，实现对设备的连续控制。 扫描周期:T＝T1＋T2＋T3＋T4＋T5，为上述五步操作时间之和。 第5章 可编程控制器的组成及工作原理 5．1 概述 5．2 可编程控制器的组成 5．3 可编程控制器的工作原理 第5章 可编程控制器的组成及工作原理 5.1 概述 可编程控制器简称PLC（Programmable Logic Controller）, 是一种新型工业控制装置。它与CAD/CAM、工业机器人并称为加工业自动化的三大支柱。 功能： 实现逻辑控制、顺序控制、定时、计数。大型高档PLC还能：数字运算、数据处理、模拟量调节、联网通信。 特点：通用性强、可靠性高、指令系统简单、编程简单易学。易于掌握、体积小、維修工作少、现场连接安装方便。 应用：冶金、采矿、建材、石油、化工、机械制造、汽车、电力、造纸、纺织、装卸、环保等领域，尤其在机械加工、机床控制上应用广泛。 1．PLC的由来 ——生产发展需要与技术进步结合的产物。 继电器控制系统：简单、实用。缺陷： 1）可靠性不高（使用机械触点）； 2）生产流程改变，硬件接线改变； 3）体积庞大、生产周期长。 20世纪60年代，美国数字设备公司（DEC）将计算机程序存储技术引入顺 第5章 可编程控制器的组成及工作原理 序控制系统开发成功，应用于通用汽车公司汽车装配流水线。当时叫PLC（Programmable Logic Controller)。随后，有哥德（GOULD）、爱伦——布瑞德雷（A—B）公司、德国、日本的公司相继推出自己的产品，适应激烈竟争的生产需要。 2.?PLC的分类： (1) 按结构型式分 整体箱式：各部分安装在几块印制版上，与电源一起装配在一个机壳内，形成一个整体。特点结构简单、体积小，多为小型、低档PLC。可用扩展箱増加点数。 模块组合式：将PLC分成相对独立的几部分制成标准尺寸模块。主要有CPU模块（含存储器）、输入模块、输出模块、电源模块、组装在一个机架内，可按需要灵活配置。 (2) 按I/O点数分 小型：少于256点。 中型：在256~2048点间。 大型：2048点以上。 各类PLC性能上有差异。如CPU个数，小型为单个，中型为2个，大型为多个；扫描速度中型优于小型，大型优于中型；大中型PLC有智能I/O等. 第5章 可编程控制器的组成及工作原理 3．PLC的特点 (1) 使用灵活、通用性强。 (2)?编程简单、易于掌握。 (3)?可靠性高、适应各种环境。 (4) 接口简单、维护方便。 4. PLC的发展趋势 不仅能进行开关量控制，还能进行模拟量控制、位置控制、联网通信。从单机控制向多机控制，从集中控制向多层次分布式控