第2讲 PLC的基本组成及工作原理.ppt

第2讲 PLC的基本组成及工作原理 2.1 PLC的基本组成 2.2 PLC的基本工作原理 2.3 PLC的编程语言 2.1 PLC的基本组成 1) CPU模块 微处理器+存储器 2) I/O模块 输入：开关量、模拟量 输出：执行器（接触器 电磁阀、调节器、调速） 3) 编程器 编辑用户程序 监视PLC状态 4) 电源 为系统提供电源 2.1 PLC的基本组成 2.1 PLC的基本组成 描述PLC性能的几个术语 2.1 PLC的基本组成 2.1 PLC的基本组成 虽然大、中、小型PLC的CPU的最大可寻址存储空间各不 相同但是根据PLC的工作原理，其存储空间一般包括以下三个\ 区域： 系统程序存储区：存放系统管理程序 系统RAM存储区：也称工作数据区(包括I／O映象区和系统 软设备等) 用户程序存储区：存放用户编制的控制程序 2.1 PLC的基本组成 系统程序存储区中存放着相当于计算机操作系统的系统 程序。它包括监控程序、管理程序、命令解释程序、功能子 程序、系统诊断程序等。由制造厂商将其固化在EPROM中，用 户不能够直接存取。它和硬件一起决定了该PLC的各项性能。 2.1 PLC的基本组成 也称工作数据存储器，指PLC在工作过程中经常变化、 需要经常存取的数据，如：参数测量结果、运算结果、设定 值等，这部分数据一般存放在RAM之中。 在工作数据区中开辟有元件映像寄存器和数据表，包括 I/O映象区以及各类系统软设备存储区软设备(例如：逻辑线圈 、数据寄存器、计时器、计数器、变址寄存器、累加器等)存 储区。 2.1 PLC的基本组成 由于PLC投入运行后，只是在输入采样阶段才依次读入各 输入状态和数据，在输出刷新阶段才将输出的状态和数据送至 相应的外设。因此，它需要有一定数量的存储单元(RAM)以供 存放I/O的状态和数据，这些存储单元称作I／0映象区。 一个 开关量I／0占用存储单元中的一个位(bit)，一个模拟量I/O占用 存储单元中的一个字(word=16个bit)。 开关量的I／O映象区 模拟量的I/O映象区 2.1 PLC的基本组成 该映象区中的存储单元用来存放开关量I/O。每个开关量 I/O占用存储单元中的一个位(bit)。 连接到PLC开关量输入端的每个开关量输入在I／O映象区 中都有一个确定的位与之相对应。在输入采样阶段或扫描该开 关量输入的立即刷新指令时，如果该开关量输入端所连接的外 设处于“断开”状态，则I/O映象区中相对应的位被置为“0” ；如 果该输入端所联接的外设处于“闭合”状态，则I/O映象区中相对 应的位被置为“1” 。 2.1 PLC的基本组成 PLC的每个开关量输出在I／O映象区中都有一个确定的位 与之相对应。 在扫描用户程序时，根据该输出线圈的控制线路的逻辑运 算结果确定I/O映象区中与之相对应的位的状态。如果其控制 线路的逻辑运算结果将该位置为“0”，则用户程序中地址为该输 出线圈的常开触点均“断开”，其常闭触点均“闭合”，在输出刷 新阶段或扫描含该输出的立即刷新指令时，该输出端断开，与 之相连接的外设不动作；如果其控制线路的逻辑运算结果将该 位置为“1”，则用户程序中地址为该输出线圈的常开触点均“闭 合”，其常闭触点均“断开”，在输出刷新阶段或扫描含该输出的 立即刷新指令时，该输出端闭合，与之相连接的外设动作。 2.1 PLC的基本组成 模拟量I/O映象区中的存储单元用来存放模拟量I ／O。每个模拟量I／O占用一个字(word=16bits)，而每个PLC规定了其允许的最大模拟量I/O点数，因此，模拟量I/O映象区中存储单元的总数就等于模拟量I／O点数的和。例如：具有模拟量I／O各8点的PLC，其模拟量I/O映象区由16个16位的存储单元组成。这就是说，连接到PLC模拟量I/O端的每个模拟量I／O在I/O映象区中都有一个16位的存储单元与之相对应。每个存储单元内的数据反映了相对应的模拟量I／O的大小。 2.1 PLC的基本组成 系统软设备存储区除了I/O映象区以外，系统 RAM存储区还包括PLC内部各类软设备(逻辑线圈、 计时器、计数器、数据寄存器、变址寄存器和累加器 等)的存储区。该存储区又分为具有失电保持的存储区 域和无失电保持的存储区域。前者在PLC断电时，由 内部的锂电池供电，使这部分存储单元内的数据得以 保留；后