《工厂电气控制与PLC》模块6 PLC的组成及工作原理.pptxVIP

模块6 PLC的组成及工作原理;知识点 1．PLC的发展状况与基本组成 2．PLC的硬件及组态 3．Step 7的安装与应用 学习要求 1．具备PLC的结构描述及基本组成分析能力 2．具备PLC硬件组态能力 3．具备PLC编程软件的安装与应用能力 ;课题6．1 PLC的基本组成 ;2．可编程序控制器的分类 （1）根据I/O点数分类。 小型PLC：256点以下 中型PLC：256点～1024点之间 大型PLC：1024点以上 （2）根据结构分类。 整体式 模块式 3．可编程序控制器的外部结构 整体式、小型机如图6-1 模块式、中大型机如图6-2; PLC主要由中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入/输出器件（I/O接口）、电源及编程设备几大部分构成。整体式PLC的组成框图如图6-3所示。; 1．中央处理器CPU 中央处理器是可编程序控制器的核心，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工作等任务。 2．存储器 存储器（内存）是可编程序控制器存放系统程序、用程序及运算数据的单元，是PLC不可缺少的组成部分。 s7-300 CPU有三个基本存储区： （1）系统存储区：RAM类型，用于存放操作数据（I/O、位存储、定时器、计数器等）。 （2）装载存储区：物理上是CPU模块中的部分RAM，加上内置的EPROM或选用的可拆卸EPROM卡，用于存放用户程序。 （3）工作存储区：物理上是占用CPU模块中的部分RAM，其存储内容是CPU运行时，所执行的用户程序单元（逻辑块和功能块）的复制件。 ; 3．输入/输出接口 输入/输出接口是可编程控制器和工业控制现场各类信号连接的部分。 输入口用来接收生产过程的各种参数。 输出口用来送出可编程控制器运算后得出的控制信息，并通过机外的执行机构完成工业现场的各类控制。 可编程控制器为不同的接口需求设计了不同的接口单元。主要有以下几种： (1)开关量输入接口。它的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信号电源的类型不同分为直流输入单元、交直流输入单元和交流输入单元，如图6-4、图6-5和图6-6所示。;图6-6 交流输入单??? ; (2)开关量输出接口。它的作用是把可编程控制器内部的标准信号转换成现场执行机构所需的开关量信号。开关量输出接口按可编程控制器内使用的器件，可分为继电器型、晶体管型及可控硅型。内部参考电路如图6-7所示。 从图6-7中可以看出，各类输出接口中也都具有隔离耦合电路。这里特别要指出的是，输出接口本身都不带电源，而且在考虑外驱动电源时，还需考虑输出器件的类型。继电器式的输出接口可用于交流及直流两种电源，但接通/断开的频率低；晶体管式的输出接口有较高的接通/断开频率，但只适用于直流驱动的场合；可控硅型的输出接口仅适用于交流驱动场合。;图6-7 开关量输出单元; (3)模拟量输入接口。它的作用是把现场连续变化的模拟量标准信号转换成适合可编程序控制器内部处理的由若干位二进制数字表示的信号。 模拟量输入接口接收标准模拟信号，无论是电压信号还是电流信号均可。这里标准信号是指符合国际标准的通用交互用电压、电流信号，如4～20 mA的直流电流信号，1～10 V的直流电压信号等。 工业现场中模拟量信号的变化范围一般是不标准的，在送入模拟量接口时一般都需经变送处理才能使用。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。 (4)模拟量输出接口。它的作用是将可编程控制器运算处理后的若干位数字量信号转换为相应的模拟量信号输出，以满足生产过程现场连续控制信号的需求。; (5)电源。PLC一般使用220V单相交流电源，电源部件将交流电转换成CPU、存储器等电路工作所需的直流电，保证PLC的正常工作。 (6)编程设备。一般有两类，一类是专用的编程器，另一类是个人计算机。 (7)通信接口。为了实现“人-机”或“机-机”之间的交互，PLC配有多种通信接口。PLC通过这些接口可以与监视器、打印机、其他PLC或计算机相连。 (8)其它部件。PLC还可配有盒式磁带机、EPROM写入器、存储器卡等其它外围设备。; PLC采用了一种不同于一般计算机的运行方式，即循环扫描。PLC在工作时逐条顺序地扫描用户程序。 PLC扫描工作的第一步是采样阶段，通过输入接口把所有输入端的信号状态读