可编程序控制器的构成及工作原理课件.ppt

第二节　PLC的基本构成及工作原理 三、PLC的工作原理 (一)PLC的工作方式 PLC运行时，需要进行大量的操作，这迫使PLC中的CPU只能根据分时操作的方式，按一定的顺序，每一时刻执行一个操作，按顺序逐个执行。这种分时操作的方式，称为CPU的扫描工作方式，是PLC进行实时控制的常用的一种方式。当PLC运行时，在经过初始化后，即进入扫描工作方式，且周而复始地重复进行，因此称PLC的工作方式为循环扫描工作方式。 图1-7　PLC整个循环扫描工作方式的流程图 第二节　PLC的基本构成及工作原理 (二)PLC程序执行的过程 根据上述PLC的工作过程，可以得出从输入端子到输出端子的信号传递过程，如图1?8所示。 图1-8　信号传递过程 第二节　PLC的基本构成及工作原理 1.输入采样阶段(简称“读”) 在这一阶段，PLC读入所有输入端子的状态信息，并将各状态存入输入暂存器，此时输入暂存器被刷新。在后两个程序处理阶段和输出刷新阶段中，即使输入端子的状态发生变化，输入暂存器所存的内容也不会改变。这充分说明输入暂存器的刷新仅仅在输入采样阶段完成，输入端状态的每一次变化，只有在一个扫描周期的输入采样阶段才会被读入。 第二节　PLC的基本构成及工作原理 2.程序处理阶段(简称“算”) 在这一阶段，PLC按从左至右、自上而下的顺序，对用户程序的指令逐条扫描、运算。当遇到跳转指令时，则根据跳转条件满足与否，决定是否跳转及跳转到何处。在处理每一条用户程序的指令时，PLC首先根据用户程序指令的需要，从输入暂存器或输出暂存器中读取所需内容，然后进行算术逻辑运算，并将运算结果写入输出暂存器中。可以看出，在这一阶段，随着用户程序的逐条扫描、运算，输出暂存器中所存放的信息会不断地被刷新；而当用户程序扫描、运算结束之时，输出暂存器中所存放的信息，应是PLC本周期处理用户程序后的最终结果。 第二节　PLC的基本构成及工作原理 3.输出刷新阶段(简称“写”) 在这一阶段，输出暂存器将上一阶段中最终存入的内容，转存入输出锁存器中。而输出锁存器所存入的内容，作为PLC输出的控制信息，通过输出端去驱动输出端所接的外部负载。由于输出锁存器中的内容，是PLC在一个扫描周期中对用户程序进行处理后的最终结果，因此外部负载所获得的控制信息，应是用户程序在一个扫描周期中被扫描、运算后的最终信息。 第三节　PLC的技术规格与分类 一、PLC的一般技术规格PLC的一般技术规格，主要指的是PLC所具有的电气、机械、环境等方面的规格。各厂家的项目各不相同。大致有如下项目：(1)电源电压　PLC所需要外接的电源电压，通常分为交流、直流两种电源形式。(2)允许电压范围　PLC外接电源电压所允许的波动范围，也分为交流、直流电源两种形式。(3)消耗功率　指PLC所消耗的电功率的最大值。(4)冲击电流　PLC能承受的冲击电流的最大值。(5)绝缘电阻　交流电源外部所有端子与外壳端子间的绝缘电阻。(6)耐压　交流电源外部所有端子与外壳端间，1分钟内可承受的交流电压的最大值。 第三节　PLC的技术规格与分类 (7)抗干扰性　PLC可以抵抗的干扰脉冲的峰-峰值、脉宽、上升沿。(8)抗振动　PLC能抵御的振动的频率、振幅、加速度及在X、Y、Z三个方向的时间。(9)耐冲击　PLC能承受的冲击力的强度及X、Y、Z三个方向上的次数。(10)环境温度　使用PLC的温度范围。(11)环境湿度　使用PLC的湿度范围。(12)环境气体状况　使用PLC时，是否允许周围有腐蚀气体等方面的气体环境要求。(13)保存温度　保存PLC所需的温度范围。(14)电源保持时间　PLC要求电源保持的最短时间。 第三节　PLC的技术规格与分类 二、PLC的基本技术性能PLC的技术性能，主要是指PLC所具有的软、硬件方面的性能指标。由于各厂家的PLC产品的技术性能均不相同，且各具特色，因此不可能一一介绍，只能介绍一些基本的技术性能。(1)输入/输出控制方式　指在循环扫描及其他的控制方式，如即时刷新、直接输出等。(2)编程语言　指编制用户程序时所使用的语言。(3)指令长度　一条指令所占的字数或步数。(4)指令种类　PLC具有的基本指令、特殊指令的数量。(5)扫描速度　一般以执行1000步指令所需时间来衡量，故单位为ms/k；有时也以执行一步的时间计，如μs/步。(6)程序容量　PLC对用户程序的最大存储容量。 第三节　PLC的技术规格与分类 (7)最大I/O点数　用本体、扩展，分别表示在不带扩展、带扩展两种情况下的最大I/O总点数。(8)内部继电器种类及数量　PLC内部有许多软继电器，用于存放变量状态、中间结果、数据