plc第二章-可编程控制器的组成与工作原理.pptVIP

2.1.1 CPU模块 接受、存储用户程序； 按扫描工作方式接收来自输入单元的数据和信息，并存入相应的数据存储区； 执行监控程序和用户程序，完成数据和信息的逻辑处理，产生相应的内部控制信号，完成用户指令规定的各种操作； 响应外部设备的请求。 2.1.2 输入输出接口 可编程控制器为不同的接口需求设计了不同的接口单元： 模拟量输入接口（A／D模块） 模拟量输入接口把现场连续变化的模拟量信号转换成适合可编程控制器内部处理的二进制数字信号。 2.2 可编程控制器的工作原理 2.2 可编程控制器的工作原理 2.2 可编程控制器的工作原理 2.2.3 输入／输出的处理规则 输入映像寄存器的数据，取决于输入端子在输入采样阶段所刷新的状态； 输出映像寄存器的状态，由程序中输出指令的执行结果决定； 输出锁存寄存器中的数据，由上一个工作周期输出刷新阶段存入到输出锁存电路中的数据来确定； 输出端子的输出状态，由输出锁存寄存器中的数据来确定； 程序执行中所需的输入、输出状态（数据），从输入映像寄存器或输出映像寄存器中读出。 * 第二章 可编程控制器的组成与工作原理 2.1 可编程控制器的基本结构 可编程控制器主机 可编程控制器编程器 图2.1 可编程控制器及编程器 图2.2 PLC的硬件结构 PLC由CPU、存储器、输入/输出接口、内部电源和编程设备几部分构成 CPU模块（中央处理器+存储器） CPU是PLC的运算控制中心，它在系统程序的控制下，完成逻辑运算、数学运算、协调系统内部各部分的工作，其具体作用是： 输入输出接口是PLC与工业控制现场各类信号连接的部分。 输入接口用来接受生产过程的各种参数（输入信号）。 输出接口用来送出可编程控制器运算后得出的控制信息（输出信号），并通过机外的执行机构完成工业现场的各类控制。 为了适应可编程控制器在工业生产现场的工作，对输入输出接口有二个主要的要求： 良好的抗干扰能力 能满足工业现场各类信号的匹配要求 开关量输入接口 其作用是把现场的开关量信号变成可编程控制器内部处理的标准信号。 开关量输入接口按可接纳的外部信号电源的类型不同，分为直流输入单元和交流输入单元。 开关量输出接口按可编程控制器机内使用的器件不同，分为继电器型、晶体管型和可控硅型。 2.1.2 输入输出接口 开关量输出接口 其作用是把可编程内部的标准信号转换成现场执行机构所需的开关量信号。 输入接口的接线方式（汇点式） 图2.3 输入电路的连接 2.1.2 输入输出接口 模拟量信号输入后一般经运算放大器放大后进行A／D转换，再经光电耦合后为可编程控制器提供一定位数的数字量信号。 2.1.2 输入输出接口 图2.4 模拟量输入单元框图 2.1.3 电源 可编程控制器的电源包括: * 为可编程控制器各工作单元供电的开关电源 * 为掉电保护电路供电的后备电源，一般为电池 2.1.4 外部设备 编程器 打印机，用以打印程序或制表 EPROM写入器，用以将程序写入用户EPROM中 高分辨率大屏幕彩色图形监控系统，用以显示或监视有关部分的运行状态 2.2.1 扫描工作方式 从0000号存贮地址开始，在无中断或跳转控制的情况下，按存贮地址号递增的方向顺序逐条扫描用户程序直到程序结束。 完成一次扫描程序后，再从头开始扫描，并周而复始地重复。一个循环扫描过程称为扫描周期。扫描过程分为三个阶段进行：即输入采样（输入处理）阶段，程序执行（程序处理）阶段，输出刷新（输出处理）阶段。 输入采样 程序执行 输出刷新 2.2.1 扫描工作方式 特点： 简单直观，简化了程序的设计，并为PLC的可靠运行提供了保证； 所扫描到的指令被执行后，其结果马上就可以被将要扫描到的指令所利用； 系统监视定时器WDT可监视每次扫描的时间，并在每个扫描周期内都要对WDT进行复位操作。如果系统的硬件或用户软件发生了故障，WDT就会超时自动报警，并停止PLC的运行，从而避免了程序进入死循环的故障。 2.2.2 程序执行过程 输入采样 程序执行 输出处理 一个扫描周期 ●●● Y0 Y1 Yn 输入映像寄存器 ①采样 元件映像寄存器 ③写 ⑤写 ④读 X0 Y0 Y0 M0 ●●● ●●● 输出锁存电路 输出端子 输入端子 ●●● ②读 图2.5 PLC 的扫描工作过程 ●●● X0 X1 Xn ⑥刷新 2.2.2 程序执