第二章_控制用微型计算机.ppt

2、存储器 ROM用于存放监控程序，功能子程序，命令解释，并存储I/O及内部继电器、计时／定时器、各类寄存器的各种参数。 RＡM用于存放通过编程器输入的用户程序和数据，当内部存储器容量不够时，可对存储器进行扩展。 3、输入/输出模块（I/O模块） CPU和外部设备之间用I/O模块连接。PLC有多种不同用途的I/O模块供用户选用，如电平转换、电气隔离、A/D和D/A转换、串/并行转换等。通常输入信号要经过光电隔离、滤波进入CPU控制板，而CPU发出的输出信号可有继电器方式，晶体管方式和晶闸管方式控制执行器的执行。 输入模块：将外部按钮、限位开关、传感器的信号变换为PLC可接受的标准电平信号。 输出模块：将PLC内部输出的标准电平变换为可以驱动输出负载的AC、DC信号，驱动继电器、电磁阀、电动机运转。 4、其他 如网络、通讯、AI/AO、DI/DO等 （二）工作过程 1、输入采样 以扫描方式顺序读入输入接口的数据，存入数据映象R中。 2、程序执行 对用户程序按顺序逐条扫描，并从映象R中读取数据进行各种运算。 3、输出刷新 在输出刷新阶段将映象R中内容输出至锁存电路，并产生实际输出，驱动执行器工作。 （三）? 可编程控制器的编程方式 可编程控制器不采用一般微型计算机的编程语言，而采用面向过程控制的语言，对于使用者说，编程时不用考虑微处理器内部的复杂结构，因此这种面向过程的语言简单、直观、易于掌握。 PLC可提供的编程语言通常有三种：梯形图、功能图和布尔逻辑编程。 ▽梯形图：由继电器控制系统的电气原理图演变而来 例1：三相感应电机控制电路 SB1 SB2 KM KM 0001 0002 0500 0500 ▽ 梯形图的编程原则： （1）自上而下，自左而右排列，每个继电器为一个逻辑条件。 （2）继电器只允许引用一次，触点可引用多次。 （3）PLC运行时，按照梯形图符号排列顺序逐一进行处理，不 存在几条支路同时操作的因素，因此可减少约束关系的联 锁电路，使程序简化。 （4）计数器和计时器使用前要赋值。 （5）编程时注意结构的简化。 第三节???? STD总线工业控制机 随着微型计算机的发展，已经研制并生产出各种采用微处理器的工业控制机。 工业控制机采用开放式结构和总线系统，即将CPU主板，各种功能板如A/D、D/A板，存储器板，I/O板，通信扩展板，电机控制板等用总线连接起来，组成工业控制系统。 工业控制机可用于过程控制、产品质量检验、生产自动化和管理自动化等领域；为提高产品质量、降低生产成本、改善劳动条件、确保生产安全、节约能源材料发挥了巨大的作用。 目前大多数工业控制机都采用总线结构。总线是一组信号线的集合，是一种传送信息的公共通道。计算机总线也称系统总线是计算机实现各部件交换信息和功能扩展的规范通道。目前国际上已经制订了一系列微型计算机的总线标准，几种典型的微机总线如表4-4所示。 ?? 上述总线各有自己最适用的应用领域，工业控制领域主要采用STD总线、PC总线和VME总线。 一、STD（Standard）总线标准 STD总线于1978年，由美国Pro-Log公司推出，1987年经IEEE审查通过，批准为IEEE961标准。 STD总线采用小模板尺寸，价格低，可嵌入系统。现在与STD总线配套的功能模块种类繁多，可构成8位、16位和32位STD总线工控制机。 STD总线模板已经成为我国工业控制系统和机电一体化控制的主要产品，目前国产STD总线工控机已构成系列产品，受到用户的欢迎。 （一）? STD总线的特点 1、采用165×114mm的小板结构，机械强度好，抗冲击、抗震动、抗老化和抗干扰能力强；小板上元件少，因此散热性能好，提高了系统的可靠性和可维护性。此外，元器件都经过严格筛选和老化处理，使其产品的平均无故障间隔时间（MTBF）达60年。 2、提供大量功能模块（近千种），模块设计标准化，用户可根据实际需要选择各种模块和软件构成工业控制系统。既提高了设计的效率又降低了系统的成本。 3、兼容开放式的总线结构，使STD总线可支持多种8位CPU，包括Z80、M68系列和PC系列的多种产品。采用周期窃取和分时复用技术，可灵活地扩充升级16位和32位的CPU，配套性和兼容性好。 4、总线模板上各接口之间呈直线连接，信号最短距离传送，运行速度高，减少了干扰，对软件（