可编程控制器组成及原理.ppt

第3章 可编程控制器的组成与原理 ;3.1 可编程控制器的基本组成 ;PLC的基本组成;整体式;外部设备;;FX 系列PLC的硬件配置图;;3.1.2 可编程控制器各部分的功能 ;可编程控制器采用的CPU 单片机芯片： 8031、8096 位片式微处理器： AMD-2900 通用微处理器： 8086、80286、80386 小型PLC大多采用8位微处理器或单片机作为CPU 中型PLC大多采用16位微处理器或单片机作为CPU 大型PLC大多采用位片式微处理器 FX2可编程控制器使用的微处理器是16位的8096单片机。 有些大中型PLC采用了冗余技术，即采用双CPU或三CPU工作方式，进一步提高了系统的可靠性。采用冗余技术的PLC平均无故障工作时间可达几十万小时以上 ;2．存储器 ;3．输入/输出接口 ; PLC与外部设备联系的桥梁;开关量I/O模块的外部接线方式 ;; 直流输入电路; 交流输入电路;继电器输出; 晶体管输出电路; 晶闸管输出电路; 继电器输出电路;4．编程器;(2) 简易编程器简介;5．电源;6．扩展接口;3.2 可编程控制器的工作原理 ;3.2.2 可编程控制器的工作过程 ;PLC 循 环 扫 描 工 作 流 程 ;;;;~;;集中采样、集中输出、周期性循环 扫描 串行工作方式 ;扫描周期计算;例：三菱公司FX2—40M，配置开关量输入24点，开关量输出16点，用户程序为1000步，不包含特殊功能指令，PLC运行时不连接上位计算机等外设。I/O的扫描速度为0.03ms／8点，用户程序的扫描速度为0.74us/步，自诊断所需的时间为0.96ms，试计算一个扫描周期所需要的时间为多少? ;不能完全精确计算出PLC一次的扫描周期;输出滞后;扫描过程的简单实例 ;3.3 可编程控制器的编程语言; 梯形图(LAD)编程语言是从继电器控制系统原理图的基础上演变而来的。PLC的梯形图与继电器控制系统的梯形图的基本思想是一致的，只是在使用符号和表达方式上有一定区别。 下图是一个典型的梯形图。左右两条垂直的线称作母线。母线之间是触点的逻辑连接和线圈的输出。 ;; 梯形图的一个关键概念是“能流”(Power Flow)，这仅是概念上的“能流”。图中，把左边的母线假想为电源“火线”，而把右边的母线(虚线所示)假想为电源“零线”。如???有“能流”从左至右流向线圈，则线圈被激励；如果没有“能流”，则线圈未被激励。 “能流”可以通过被激励(ON)的常开接点和未被激励(OFF)的常闭接点自左向右流。“能流”在任何时候都不会通过接点自右向左流。如图中，当A、B、C接点都接通后，线圈M才能接通(被激励)，只要其中一个接点不接通，线圈就不会接通；而D、E、F接点中任何一个接通，线圈Q就被激励。; 要强调指出的是，引入“能流”的概念，仅仅是为了和继电接触器控制系统相比较，以对梯形图有一个深入的认识，其实“能流”在梯形图中是不存在的。 有的PLC的梯形图有两根母线，但大部分PLC现在只保留左边的母线了。在梯形图中，触点代表逻辑“输入”条件，如开关、按钮、内部条件等；线圈通常代表逻辑“输出”结果，如灯、电机接触器、中间继电器等。梯形图语言简单明了，易于理解，是所有编程语言的首选。;编写梯形图语言应遵循以下原则： (1) 梯形图图形符号应放在左右两条垂直母线之间，根据需要在最外层的主母线内可嵌套小母线。 (2) 梯形图按横行从上到下排列，每一横行由左至右编写。可编程控制器也按此编写顺序执行程序。 (3) 梯形图左侧I/O接点和内部继电器接点可以是常开接点???可以是常闭接点，也可表示定时器/计数器的状态。;(4) 梯形图右侧应放置输出元件，相当于继电器控制原理图中的继电器线圈，梯形图右侧放置的输出元件一般为I/O继电器、内部继电器的线圈或其他相当于线圈的状态元件。 (5) 梯形图中对应各种继电器的常开或常闭接点可以不受使用次数的限制任意串联和并联；同一编号的输出线圈一般情况下只能在梯形图中出现一次，不同的输出线圈只能并联不能串联。 (6) 输入接点和输出继电器线圈对应的是I/O映像寄存器的相应状态，不能直接驱动现场设备。现场设备只受控于输出继电器状态的接口元件，即通过输出模块的输出接口控制现场设备 ;3.3.2 助记符语言;电动机正反转电气控制原理图 ;PLC控制电器外围接线图 ;梯形图及助记符语言程序 ;其程序清单如下：;3.3.3 功能块图