第二章 PLC的结构和工作原理.ppt

可编程序控制器的组成与基本结构
可编程序控制器的基本工作原理
思考与练习题
第2章 plc的结构和工作原理
PLC的组成与基本结构
PLC是一种工业控制用的专用计算机,它比一般的通用计算机具有更强的与工业过程相连的接口和更直接的适应控制要求的编程语言。
1. 基本结构

CPU是PLC的核心,它按照系统程序所赋予的功能完成的主要任务是:
1)接受与存储用户由编程器键入的用户程序和数据。
2)检查编程过程中的语法错误,诊断电源及PLC内部的工作故障。
3)用扫描方式工作,接受来自现场的输入信号,并输入到输入映像寄存器和数据存储器中。
4)在进入运行方式后,从存储器中逐条读取并执行用户程序,完成用户程序所规定的逻辑运算、算术运算及数据处理等操作。
5)根据运算结果,更新有关标志位的状态,刷新输出映像寄存器的内容,再经输出部件实现输出控制、打印制表或数据通信等功能。

可编程控制器存储器中配有两种存储系统,即用于存放系统程序的系统程序存储器和存放用户程序的用户程序存储器。
系统程序存储器主要用来存储可编程控制器内部的各种信息。一般系统程序是由PLC生产厂家编写的系统监控程序,不能由用户直接存取。系统监控程序主要由有关系统管理、解释指令、标准程序及系统调用等程序组成。系统程序存储器一般用PROM和EPROM构成。
由用户编写的程序称为用户程序。用户程序存放在用户程序存储器(容量不大)中,主要包括可编程控制器内部的输入输出信息,以及内部继电器、移位寄存器、累加寄存器、数据寄存器、定时器和计数器的动作状态。
用户程序存储器一般分为两个区,程序存储区和数据存储区。程序存储区用来存储由用户编写的、通过编程器输入的程序。而数据存储区用来存储通过输入端子读取的输入信号的状态、准备通过输出端子输出的信号状态、PLC中各个内部器件的状态,以及特殊功能要求的有关数据。
常用的存储器
CMOS-SRAM可读写存储器:以CMOS技术制造的静态可读写存储器,读写时间小于200ns,几乎不消耗电流。停电后可保存数据3~5年不变。
EPROM只读存储器:用紫外线擦除、在电压为25V的供电状态下写入,内容可长期保存。
EEPROM电可擦除可编程的只读存储器:既可以按字节进行擦除和全新编程,也可以进行整片擦除,且不需要专门的写入设备,写入速度也比EPROM快,写入的内容能在断电情况下保持不变,而不需要保护电源。
数字量输入部件及接口
来自现场的主令元件、检测元件的信号经输入接口进入到PLC。指令元件的信号是指由用户在控制键盘(或控制台、操作台)上发出的控制信号(如开机、关机、转换、调整、急停等信号)。检测元件的信号是指用检测元件(如各种传感器、继电器的接点,限位开关、行程开关等元件的触点)对生产过程中的参数(如:压力、流量、温度、速度、位置、行程、电流、电压等)进行检测时产生的信号。这些信号有的是开关(或数字量)量,有的是模拟量,有的是直流信号,有的是交流信号,要根据输入信号的类型选择合适的输入接口。

数字量输入模板的外部接线方式
汇点式输入接线方式
隔离式输入接线方式