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PLC系統(tǒng)組成及各部分的功能:

PLC相關組成(6張)

一.系統(tǒng)組成。

二.各部分的作用。

1. CPU運算和控制中心

起“心臟”作用。

縱:當從編程器輸入的程序存入到用戶程序存儲器中,然后CPU根據(jù)系統(tǒng)所賦予的功能(系統(tǒng)程序存儲器的解釋編譯程序),把用戶程序翻譯成PLC內部所認可的用戶編譯程序。

橫:輸入狀態(tài)和輸入信息從輸入接口輸進,CPU將之存入工作數(shù)據(jù)存儲器中或輸入映象寄存器。然后由CPU把數(shù)據(jù)和程序有機地結合在一起。把結果存入輸出映象寄存器或工作數(shù)據(jù)存儲器中,然后輸出到輸出接口、控制外部驅動器。

組成:CPU由控制器、運算器和寄存器組成。這些電路集成在一個芯片上。CPU通過地址總線、數(shù)據(jù)總線與I/O接口電路相連接。

2.存儲器

具有記憶功能的半導體電路。

分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶存儲器。

系統(tǒng)程序存儲器用以存放系統(tǒng)程序,包括管理程序,監(jiān)控程序以及對用戶程序做編譯處理的解釋編譯程序。由只讀存儲器組成。廠家使用的,內容不可更改,斷電不消失。

用戶存儲器:分為用戶程序存儲區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲區(qū)。由隨機存取存儲器(RAM)組成。用戶使用的。斷電內容消失。常用的鋰電池作為后備電源,壽命一般為3~5年。

3.輸入/輸出接口

(1)輸入接口:

光電耦合器由兩個發(fā)光二極度管和光電三極管組成。

發(fā)光二級管:在光電耦合器的輸入端加上變化的電信號,發(fā)光二極管就產生與輸入信號變化規(guī)律相同的光信號。

光電三級管:在光信號的照射下導通,導通程度與光信號的強弱有關。在光電耦合器的線性工作區(qū)內,輸出信號與輸入信號有線性關系。

輸入接口電路工作過程:當開關合上,二極管發(fā)光,然后三極管在光的照射下導通,向內部電路輸入信號。當開關斷開,二極管不發(fā)光,三極管不導通。向內部電路輸入信號。也就是通過輸入接口電路把外部的開關信號轉化成PLC內部所能接受的數(shù)字信號。

(2)輸出接口

PLC的繼電器輸出接口電路

工作過程:當內部電路輸出數(shù)字信號1,有電流流過,繼電器線圈有電流,然后常開觸點閉合,提供負載導通的電流和電壓。當內部電路輸出數(shù)字信號0,則沒有電流流過,繼電器線圈沒有電流,然后常開觸點斷開,斷開負載的電流或電壓。也就是通過輸出接口電路把內部的數(shù)字電路化成一種信號使負載動作或不動作。

三種類型:

繼電器輸出:有觸點、壽命短、頻率低、交直流負載

晶體管輸出:無觸點、壽命長、直流負載

晶閘管輸出:無觸點、壽命長、交流負載

4.編程器

編程器分為兩種,一種是手持編程器,方便。我們實驗室使用的就是手持編程器。二種是通過PLC的RS232口。與計算機相連。然后敲擊鍵盤。通過NSTP-GR軟件(或WINDOWS下軟件)向PLC內部輸入程序。

第二節(jié) PLC的基本工作原理

一.PLC采用“順序掃描,不斷循環(huán)”的工作方式

1.每次掃描過程。集中對輸入信號進行采樣。集中對輸出信號進行刷新。

2.輸入刷新過程。當輸入端口關閉時,程序在進行執(zhí)行階段時,輸入端有新狀態(tài),新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進行下一次掃描時,新狀態(tài)才被讀入。

3.一個掃描周期分為輸入采樣,程序執(zhí)行,輸出刷新。

4.元件映象寄存器的內容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。

5.掃描周期的長短由三條決定。(1)CPU執(zhí)行指令的速度(2)指令本身占有的時間(3)指令條數(shù)

6.由于采用集中采樣。集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象,即輸入/輸出響應延遲。

二.PLC與繼電器控制系統(tǒng)、微機區(qū)別

1.PLC與繼電器控制系統(tǒng)區(qū)別

前者工作方式是“串行”,后者工作方式是“并行”。

前者用“軟件”,后者用“硬件”。

2.PLC與微機區(qū)別

前者工作方式是“循環(huán)掃描”。后者工作方式是“待命或中斷”

PLC 編程方式

PLC突出的優(yōu)點采用“軟繼電器”代替“硬繼電器”。用“軟件編程邏輯”代替“硬件布線邏輯”。

PLC編程語言有梯形圖、布爾助記符語言,等等。尤其前兩者為常用。

梯形圖語言特點:

1.每個梯形圖由多個梯級組成。

2.梯形圖中左右兩邊的豎線表示假想的邏輯電源。當某一梯級的邏輯運算結果為“1”時,有假想的電流通過。

3.繼電器線圈只能出現(xiàn)一次,而它的常開、常閉觸點可以出現(xiàn)無數(shù)次。

4.每一梯級的運算結果,立即被后面的梯級所利用。

5.輸入繼電器受外部信號控制。只出現(xiàn)觸點,不出現(xiàn)線圈。

第四節(jié) 主要技術性能

用戶程序存儲容量:是衡量可存儲用戶應用程序的指標。通常以字或K字為單位。16位二進制數(shù)為一個字,每1024個字為1K字。PLC以字為單位存儲指令和數(shù)據(jù)。一般的邏輯操作指令每條占1個字。定時/計數(shù),移位指令占2個字。數(shù)據(jù)操作指令占2~4個字。

第五節(jié) PLC的分類

按結構分類:

1. 整體式:是把PLC各組成部分安裝在一起或少數(shù)幾塊印刷電路板上,并連同電源一起裝在機殼內形成一個單一的整體,稱之為主機或基本單元、小型、超小型PLC采用這種結構。

2.模塊式:是把PLC各基本組成做成獨立的模塊。中型、大型PLC采用這種方式,便于維修。


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