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1、可编程序控制器及其应用,1-1可编程控制器的硬件知识,一、可编程控制器的产生和特点 1、产生 1969年美国数字设备公司研制出世界上第一台可编程控制器。可编程控制器简称PLC。2、特点 A)PLC属于存储程序控制方式，其控制功能是通过存在存储器内的程序来实现的。若对控制功能做必要的修改，只要改变软件指令即可，实现了硬件控制的软件化。,B)PLC有多种程序设计语言，最常用的是梯形图和指令语句表。梯形图 指令语句表如下 LD X000 OUT Y000 ENDC)详细特点见P2,二、可编程控制器的结构1、控制面板介绍 控制面板：输入接线端、输出接线端、操作面板、状态指示栏,（1）输入接线端：电源输
2、入端、输入公共端和输入接线端 A)电源输入端：电源电压一般是交流，单相 为PLC提供工作电压。B)输入接线端和公共端子COM各种按钮、行程开关和传感器等主令电器直接接到PLC接线端和公共端子COM之间。输入端子共有16个，即X0X7和X10X17 PLC每个输入接线端子的内部都有对应一个电子电路,输入继电器的工作原理 当按下按钮SB后，输入接口电路工作，产生一个信号，输入到映像寄存器，再通过数据线送给CPU处理。这个过程可以等效成继电器的工作过程，即按下按钮SB,输入继电器X1线圈得电，输入继电器X1常开触点闭合、常闭触点断开。输入继电器常开触点和常闭触点的使用不受数量的限制。,（2）输出接线
3、端PLC输出接线端可分为24V直流电源输出端、公共端和输出接线端。PLC每一个输出端子在内部都对应有一个完整的电路。习惯将此电路称为输出继电器。如PLC输出端子Y1内部的电路称为输出继电器Y1.,输出继电器的工作原理 PLC的CPU运算程序后，通过数据总线，将执行程序后的运算结果送到映像寄存器，该结果对应的信号通过输出接口电路放大，去驱动接在PLC输出端子Y0上的负载工作，这个过程可以看成输出继电器Y0线圈得电，Y0的常开触点闭合，KM线圈和交流电源形成回路，KM线圈得电。,（3）操作面板 操作面板包括PLC工作方式选择开关、可调电位器、RS-422通信接口、选件连接用插口 a）PLC工作方式
4、选择开关 RUN 和STOP b)内置可调电位器 调整定时器设定的时间 c)RS-422通信接口 用于PLC和计算机的通信 d)选件连接用插口 用于连接存储盒、机能扩展板等,（4）状态指示栏 输入状态指示、输出状态指示、运行状态指示a)输入状态指示 当输入端有信号时，对应的LED亮b)输出状态指示 当输出端子有信号输出时，对应的LED亮c)运行状态指示 POWER LED亮表示可编程控制器已接通电源 RUN LED亮表示可编程控制器处于运行状态 ERROR LED亮表示可编程控制器程序错误时指示灯会闪烁，CPU错误时指示灯亮。,2、PLC内部结构 PLC是一种专用于工业自动化控制的计算机，主要
5、由CPU、存储器、I/O接口电路、外设接口、编程装置和电源等组成。a)CPU一般由控制电路、运算器和寄存器组成，它们被封装在一个集成的芯片上，通过地址总线、数据总线、控制总线与存储单元、输入输出接口电路连接。,b)存储器 PLC的存储器由只读存储器ROM、随机存储器RAM和可电擦写的存储器EEPROM组成 只读存储器ROM 用于存放系统程序，厂家已固化程序的存放器 用户不可改变。随机存储器RAM 用于存放用户程序，可更改程序 可电擦写的存储器EEPROM 存放需要长期保存的重要数据,C)输入输出接口电路输入输出接口电路是PLC与被控对象间传递输入和输出信号的接口部件。d)输出接口电路 PLC的
6、输出接口电路是将CPU产生的小信号放大后输出，驱动电磁阀、接触器等负载工作。e)外设接口电路 外设接口电路用于连接计算机、手持编程器或其他图形编程器，并能通过外设接口组成PLC的控制网络。f）电源 通过PLC内部配有一个专用开关式稳压电源，可将PLC外部连接的电源电压转化为PLC内部电路需要的工作电压，并为外部输入元件提供24V直流电源，而PLC负载的电源是由用户另外提供的。,四、PLC工作原理 PLC处于正常运行时，会不断循环扫描。每一次扫描过程中有输入采样、程序执行和输出刷新。a)输入采样,b)程序执行 PLC按从上到下、从左到右的顺序逐句扫描程序。当指令中涉及输入、输出状态时，PLC就从输入映像寄存器读入上一阶段采入的对应输入端子的状态，从元件映像器读入对应元件的当前状态。然后，进行相应的运算，并将运算结果存入元件映像寄存器中。对于映像器来说，每一个元件的状态都会随着程序执行过程而变化。,c)输出刷新阶段 当用户程序执行结束后，元件映像寄存器中所有输出继电器的状态，在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，并通过一定方式输出，驱动外部负载。每一次扫描所用的时间称为一个周期。,谢 谢！,
