电器控制与PLC技术应用PLC的结构和工作原理学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-12 格式:PPTX 页数:48 大小:6.9MB 金币:10 举报 版权申诉
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一、中央处理单元CPUCPU是PLC的核心部分,是整个PLC系统的中枢,其功能是:读入现场状态、控制信息存储、解读和执行用户程序、输出运算结果、执行系统自诊断程序以及与计算机等外部(wàibù)设备通信。中央处理单元(CPU)由大规模或超大规模集成电路微处理器构成,PLC常用的微处理器主要有通用微处理器、单片机或双极型位片式微处理器。二、存储器存储器是PLC存放系统程序、用户程序和运行数据的单元。它包括只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、可编程只读存储器、可擦写只读存储器EPROM、电可擦写只读存储器EEPROM。只读存储器ROM在使用过程中只能取出不能存储,而随机存取存储器RAM在使用过程中能随时取出和存储。三、输入/输出模块PLC的对外功能主要是通过各类接口模块的外接线,实现对工业设备和生产过程的检测与控制。通过各种输入/输出接口模块,PLC既可检测到所需的过程信息,又可将处理结果传送给外部(wàibù)过程,驱动各种执行机构,实现工业生产过程的控制。通过输入模块单元,PLC能够得到生产过程的各种参数;通过输出模块单元,PLC能够把运算处理的结果送至工业过程现场的执行机构实现控制。PLC配置了各种类型的输入/输出模块单元。其中常用的有以下几种类型:开关(kāiguān)量输入单元2.开关(kāiguān)量输出单元3.模拟量输入(shūrù)单元4.模拟量输出(shūchū)单元四、电源电源单元是PLC的电源供给部分。它的作用是把外部供应的电源变换成系统内部各单元所需的电源,有的电源单元还向外提供直流电源,给与开关量输入单元连接的现场电源开关使用。PLC的外部工作电源一般为单相85~260V50/60Hz交流电源,也有采用24~26V直流电源的。使用单相交流电源的PLC,往往还能同时提供24V直流电源,供直流输入使用。PLC对其外部工作电源的稳定度要求不高,一般可允许±15%左右。五、外部设备1.编程器它是编制、调试PLC用户程序的外部设备,是人机交互的窗口。通过编程器可以(kěyǐ)把新的用户程序输入到PLC的RAM中,或者对RAM中已有程序进行编辑。通过编程器还可以(kěyǐ)对PLC的工作状态进行监视和跟踪,这对调试和试运行用户程序是非常有用的。编程器分为简易型和智能型两类。2.彩色图形显示器大中型PLC通常配接彩色图形显示器,用以显示模拟生产过程的流程图、实时过程参数、趋势参数及报警参数等过程信息,使得现场控制情况一目了然。3.打印机PLC也可以(kěyǐ)配接打印机等外部设备,用以打印记录过程参数、系统参数以及报警事故记录表等。4.1.2可编程序控制器的软件系统2.用户程序4.2PLC的工作(gōngzuò)原理图4-8PLC的等效(děnɡxiào)工作电路1.输入部分外部输入信号经PLC输入接线端子去驱动输入继电器的线圈。当外部的输入元件处于接通状态时,对应的输入继电器逻辑为1(线圈“得电”),输入回路所使用的电源,可以用PLC内部提供的24V直流电源(其带负载能力有限),也可由PLC外部的独立的交流或直流电源供电。2.内部控制电路所谓内部控制电路是由用户程序来代替硬继电器的控制逻辑。它的作用是按照(ànzhào)用户程序规定的逻辑关系,对输入信号和输出信号的状态进行检测、判断、运算和处理,然后得到相应的输出。3.输出部分(以继电器输出型PLC为例)输出部分是由在PLC内部且与内部控制电路隔离的输出继电器的外部动合触点、输出接线端子和外部驱动电路组成,用来驱动外部负载。PLC的内部控制电路中有许多输出继电器,每个输出继电器的状态可被内部程序任意调用,还提供了一个实际的动合触点与输出接线端子相连。驱动外部负载电路的电源必须由外部电源提供,电源种类及规格可根据负载要求去配备。4.2.2PLC的工作(gōngzuò)过程1.公共处理扫描阶段公共处理包括PLC自检、执行来自外设命令、对警戒时钟又称监视定时器或看门狗定时器WDT(WatchDogTimer)清零等。WDT是在PLC内部设置一个监视定时器,对它预先(yùxiān)设定好规定时间,每个扫描周期都要监视扫描时间是否超过规定值。从而有效避免程序运行失常进入死循环。2.输入采样扫描(sǎomiáo)阶段这是第一个集中批处理过程。在这个阶段中,PLC按顺序逐个采集所有输入端子上的信号,不论输入端子上是否接线,CPU顺序读取全部输入端,将所有采集到的一批输入信号写到输入映像寄存器中。在当前的扫描(sǎomiáo)周期内,用户程序依据的输入信号的状态(ON或OFF),均从输入映像寄存器中去取,而不管此时外部输入信号的状态是否变化。3.执行用户程序扫描(sǎomiáo)阶段这是第二个集中批处理过程。在执行用户程序阶段