第2章 可编程序控制器的结构和工作原理.ppt

第2章 可编程序控制器的结构和工作原理 第一部分. PLC的基本组成与各部分的作用 PLC的基本组成 ------按结构形式的不同，PLC可分为整体式和组合式两类 各部分的作用 1．中央处理单元 （CPU） 2．存储器 3. I/O单元 4. 智能单元 5．电源 6．扩展口 7. 编程工具 8．其它外部设备 中央处理单元 功能： 接收并存储从编程器输入的用户程序和数据； 诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程的语法错误； 用扫描的方式接收输入信号，送入PLC的数据寄存器保存起来； ?PLC进入运行状态后，根据存放的先后顺序逐条读取用户程序，进行解释和执行，完成用户程序中规定的各种操作； 将用户程序的执行结果送至输出端。 中央处理单元 现代PLC使用的CPU主要有以下几种： 通用微处理器，如8080、6800、Z80A、8086等。通用微处理器的价格便宜，通用性强。 单片机，如8051等。单片机由于集成度高、体积小、价格低和可扩充性好，很适合在小型PLC上使用，也广泛地用于PLC的智能I/O模块。 位片式微处理器，如AMD2900系列等。位片式微处理器是独立于微型机的另一分支。它主要追求运算速度快，它以4位为一片。用几个位片级联，可以组成任意字长的微处理器。 存储器  根据存储器在系统中的作用，可以把它们分为以下3种: I/O单元 常用的I/O单元 开关量输入单元 （1）直流输入单元 (CLICK HERE) （2）交流输入单元 (CLICK HERE) 开关量输出单元 （1）晶体管输出单元(CLICK HERE) （2）双向晶闸管输出单元(CLICK HERE) （3）继电器输出单元(CLICK HERE) ----智能单元本身是一个独立的计算机系统，它有自己的CPU、系统程序、存储器，及与外界过程相连的接口。  编程工具 -----主要用来编辑程序、调试程序和监控程序的执行，还可以在线测试PLC的内部状态和参数，与PLC进行人机对话。 专用编程器 (1)简易编程器 (2)图形编程器 计算机辅助编程 其它外部设备 （1）人机接口--又叫操作员接口，用来实现操作员和PLC之间的对话和交互作用。 （2）外存储器 （3）打印机 （4）EPROM写入器 第一部分. PLC的基本组成与各部分的作用 PLC的基本组成 ------按结构形式的不同，可分为整体式和组合式 5．电源 6．扩展口 7. 编程工具 8．其它外部设备 第二部分 PLC的工作原理 PLC的循环扫描工作过程 PLC的循环扫描工作过程 PLC的工作过程 --例如：欧姆龙公司的小型机CPM1A 完成的任务如下 : （1）公共处理 (硬件检查、异常报警) （2）程序执行 （3）扫描周期计算处理 （4）I/O刷新 （5）外设端口服务 死循环自诊断功能 PLC内部设置了一个监视定时器WDT,其定时时间可由用户设置为大于用户程序的扫描周期，PLC在每个扫描周期的公共处理阶段将监视定时器复位 。 正常情况下，监视定时器不会动作，如果由于CPU内部故障使程序执行进入死循环，那么，扫描周期超过监视定时器的定时时间时，监视定时器动作，运行停止，以示用户 Company Logo LOGO 整体式PLC 组合式PLC 1.整体式PLC的组成示意图 2.组合式PLC的组成示意图 a)系统程序存储器 b)用户程序存储器 c)工作数据存储器 ， 智能单元 目前已开发的常用的智能单元有：A/D单元、D/A单元、高速计数单元、位置控制单元、PID控制单元、温度控制单元和各种通信单元等。 各部分的作用 1．中央处理单元 （CPU） 2．存储器 3. I/O单元 4. 智能单元 总结 前进 图1.12 信号传递过程(从输入到输出) a. I/O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； 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.紧接着的下一个I/O刷新阶段---将输出映像寄存器的状态写入输出锁存电路，再经输出电路传递到输出端子，从而控制外接器件动作。 返回 Company Logo