PLC的结构和工作原理

第二章PLC的结构和工作原理2.2.1PLC的结构2.2.2PLC的工作原理2.2.3PLC的编程语言2.2.4FP0的系统资源2.2.1PLC的结构PLC专为工业场合设计，采用了典型的计算机结构，主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。图2-1PLC的组成图2.1-1为一典型PLC结构简图。图2-1PLC的组成存储器CPU电源I/O接口通信接口智能接口扩展接口编程器打印机监视器系统总线CPU存储器电源部分输入单元输出单元编程器或其他设备按钮接触器电磁阀指示灯行程开关继电器触点图2.1-1典型PLC结构简图PLC结构分类介绍-11.中央处理单元中央处理单元（CPU）一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片上。CPU的主要功能：1）从存储器中读取指令2）执行指令3）顺序取指令4）处理中断PLC结构分类介绍-22.存储器1）系统程序存储器(ROM)2）用户程序存储器(RAM或EEPROM)PLC结构分类介绍-33.输入输出单元（1）输入接口电路（2）输出接口电路PLC输入接口电路-1通常PLC的输入类型可以是直流、交流和交直流。输入电路的电源可由外部供给，有的也可由PLC内部提供。图2.2为一种型号PLC的直流输入接口电路的电路图，采用的是外接电源。图2.3为一种型号PLC的交流输入接口电路的电路图，采用的是外接电源。图2-2PLC的直流输入接口电路内部电路COM输入1输入n关于图2-2的说明描述了一个输入点的接口电路。其输入电路的一次电路与二次电路用光耦合器相连，当行程开关闭合时，输入电路和一次电路接通，上面的发光管用于对外显示，同时光耦合器中的发光管使三极管导通，信号进入内部电路，此输入点对应的位由0变为1。即输入映像寄存器的对应位由0变为1。图2-3PLC的交流输入接口电路内部电路COM输入1输入n.关于图2-2图2.2描述了一个输入点的接口电路。其输入电路的一次电路与二次电路用光耦合器相连，当行程开关闭合时，输入电路和一次电路接通。上面的发光管用于对外显示，同时光耦合器中的发光管使三极管导通，信号进入内部电路，此输入点对应的位由0变为1。即输入映像寄存器的对应位由0变为1。PLC的输入方式PLC的输出方式PLC的电源模块PLC一般都配有开关式稳压电源，用于给PLC的内部电路和各模块的集成电路提供工作电源。有些机型还向外提供24V的直流电源，用于给外部输入信号或传感器供电，避免了由于电源污染或电源不合格而引起的故障，同时也减少了外部连线，方便了用户。2.2.2PLC的工作原理PLC在本质上是一台微型计算机，其工作原理与普通计算机类似，具有微机的许多特点，但其工作方式却与微机有较大的不同，具有一定的特殊性。计算机一般采用等待输入、响应处理的工作方式，没有输入时就一直等待输入，如有键盘操作或鼠标等I/O信号的触发，则由计算机的操作系统进行处理，转入相应的程序。一旦该程序执行结束，又进入等待输入的状态。PLC对I/O操作、数据处理等则采用循环扫描的工作方式1.循环扫描PLC采用循环扫描工作方式，这个工作过程一般包括五个阶段：内部处理、与编程器等的通信处理、输入扫描、用户程序执行、输出处理，其程序执行原理如图2.4所示。图2-4PLC程序执行原理图按钮接触器按钮输入电路输入映象寄存器输出映象寄存器输出电路（）程序执行PLC执行的五个阶段，称为一个扫描周期，PLC完成一个周期后，又重新执行上述过程，扫描周而复始地进行。图2-5PLC的工作流程图上电初始化系统自诊断通信处理输入扫描程序运行输出刷新……第一个扫描周期第二个扫描周期PLC执行程序的过程输入扫描程序运行输出刷新图2-6PLC的工作状态内部处理通信处理输入扫描执行用户程序输出处理RUN方式？否是开始图2-4中当PLC方式开关置于RUN（运行）时，执行所有阶段；当方式开关置于STOP（停止）时，不执行后3个阶段，此时可进行通信处理，如对PLC联机或离线编程。PLC的工作原理（续）2.与计算机的异同相同点：（1）基本结构相同（2）程序执行原理相同不同点：两者的不同点主要体现在工作方式上。PLC的工作原理（续）3.与继电接触器的异同相同点：图形结构和逻辑关系相同。不同点：（1）实现原理不同（2）工作方式不同关于循环扫描的举例2继点接触线路的工作原理：X0闭合，Y0将不会闭合。梯形图的工作原理：X0闭合，Y0将周期性闪动。X0Y0Y00.5S0.5S并行/串行2.2.3PLC的编程语言1.梯形图2.语句表3.逻辑符号图4.高级语言梯形图编程用一些特殊的连接符号表示继电接触线路的一些电气元件符号。梯形图举例该项功能需要使用PC机直接进行编程！语句表用步序号+指令代码+器件名称+器件号的方式表示。格式：02ST/X0该编程方式使用于使用简易编程器进行编程。语句表举例逻辑符号图使用常用的表示转折，选择等的流程图进行的编程。YN2.2.4FP0的系统资源PLC的一个重要特点就是给用户提供了丰富的软件和硬件资源，其中硬件资源是整个系统的基础，软件资源则主要是指令系统。PLC的指令系统分基本指令和高级指令.FP0结构小巧，其外形尺寸高90mm，长60mm，一个控制单元宽为25mm，I/O扩展到128点时的宽度只有105mm，特别适合作为小型设备的控制器。FP0控制单元的产品规格THANKYOU！