电气控制与PLC原理4.ppt

晶闸管输出模块 隔离采用光电可控硅，放大采用双向可控硅，响应时间有两种情况：可控硅由关断变为导通的延迟时间小于1ms，由导通变为关断延迟时间小于10ms。RC电路和压敏电阻用以抑制可控硅的关断过电压和外部的浪涌电压。 模拟量输入模块（A/D、AI） A/D作用：将现场仪表输出的（标准）模拟量信号0~10mA、4~20mA、1~5VDC等转化为计算机可以处理的数字信号 A/D转换的性能指标 分辨力*――A/D接口变化一个LSB（二进制最低有效位）时输入模拟量的最小变化量 例：12位A/D转换器，输入范围0～10VDC，分辨力＝10/212＝2.44mV （通常分辨率以输入二进制数的位数来表示 ：10位、12位分辨率） 线性误差――实际转换特性曲线与理想转换特性曲线之间的最大偏差 包括: 偏移误差（0输入非0输出）、非线性误差等。 线性误差通常以LSB的分数表示：如? 1/2LSB、?1LSB等 转换时间* ――从启动转换到转换结束完成一次A/D转换所需要的时间 模拟量输出模块（D/A、AO） D/A作用：将计算机内部的数字信号转化为现场仪表可以接收的标准信号4~20mA等 如： 12位数字量（0～4095） → 4~20mA ;2047 对应的转换结果： 12mA D/A转换的性能指标 分辨力――二进制变化一个LSB（最低有效位）时D/A输出模拟量的最小变化量 （通常分辨率以输入二进制数地位数来表示 ：10位、12位D/A转换器） 线性误差――实际转换特性曲线与理想转换特性曲线之间的最大偏差 包括偏移误差（0输入非0输出）、非线性误差等。 线性误差通常以LSB的分数表示：如? 1/2LSB、?1LSB等 建立时间――当输入数字量变化时，输出的模拟信号稳定在相应的数值范围之内 （?0.5x LSB）所经历的时间 LM3107E AI 通道等效电路图 LM3107E AO 通道等效电路图 外部开关量输入接线方法（FX) 外部开关量输出接线方法（FX) 西门子S7-300系统连接图 西门子S7-200系列CPU224 I/O端子定义与接线图 1、I／O映象寄存器 PLC运行时，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。 需要--存储单元(RAM)--存放I/O的状态和数据，称作I／0映象区。 3.8 PLC的工作原理 I／O映象区 I/O映象区（I） 每个开关量I/O占用存储单元中的一个位(bit) 输入采样阶段,或扫描该开关量输入的立即刷新指令时， 若该开关量输入端所连接的外设处于“断开”状态, I/O映象区中相对应的位被置为“0” ； 若该输入端所联接的外设处于“闭合”状态， I/O映象区中相对应的位被置为“1” 。 系统RAM存储区—I/O映象区（O） 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，逻辑运算结果 I/O映象区中位的状态。 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。 系统RAM存储区—I/O映象区（模拟量）  该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(16bits) 。 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。 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。 系统RAM存储区—I/O映象区（系统软设备） 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。 分为：失电保持存储区域（锂电池供电） 无失电保持的存储区域（停电清零） 两种工作状态 运行（RUN） / 停止（STOP） 3.8 PLC的工作原理 2.PLC的扫描工作方式 内部处理：内部诊断、监控定时器复位； 通信服务：与其它装置通信、响应编程器命令（输入、显示）。 集中输入处理：外部端口状态读入输入映像寄存器。 程序执行：完成用户程序的逻辑运算。 集中输出处理：将输出映像寄存器状态送到输出端口（锁存器） PLC扫描程序执行过程：无论输入信号如