2 PLC组成及工作原理

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PLC的组成及原理

机架
输出
电源
处通讯 I/O I/O 其他
理
模模模智能
器
板板板模块
存储器（系统，用户，数据）
PLC的基本组成(2)
1. CPU模块: 可编程序控制器的核心, 由微处理器和存储器组成
• 微处理器: 1) 系统自检和初始化
2) 接收来自编程设备的用户程序和数据
3) 对设备的状态和用户程序进行诊断 4) 运行用户程序 5) 实现与外部设备的通讯
上电及内部处理
• 第三部分是诊断及出错处理， PLC每扫描一次，就执行一次自诊断，检查诸如CPU、电池电压、程序存储器、I/O通信是否异常
或出错等。如查处错误或异常， CPU面板上的指示灯就会指示，
并在特殊寄存器中存入错误代码。若出现致命错误，CPU就会被强制成STOP方式，停止扫描。
扫描过程
PLC的基本组成(7)
– 编程设备: 用于输入, 检查, 修改, 调试
用户程序. 在线监视PLC系统的工作状态
PC机+编程软件专用编程器
编程器
– 电源模块: 将交流或直流电源转换成供PLC 系统工作的电源(通过机架的基板供电) 外挂式或机架内安装
A-B Quality Allen-Bradley
1. 可编程控制器的组成 2. 可编程控制器的原理
PLC的组成
PLC实质上是一种工业计算机，只不过它比一般的计算机具有更强的与工业过程相连接的接口和更直接的适应于控制要求的编程语言，因此PLC与计算机的组成十分相似。
PLC组成：中央处理器（CPU）存储器输入单元输出单元电源通信接口编程设备
一般用处理器的处理速度和I/O能力来说明

PLC基本组成及工作原理

PLC基本组成及工作原理PLC（Programmable Logic Controller）即可编程逻辑控制器，是一种数字化电子计算机设备，广泛应用于工业自动化领域。

PLC主要用于对各种设备和生产线进行控制、监测和调度，具有高可靠性、稳定性和灵活性等优点。

本文将介绍PLC的基本组成及工作原理。

一、PLC的基本组成PLC主要由下面几个部分组成：1.中央处理器（CPU）：是PLC的核心部分，负责接收输入信号处理逻辑和输出信号。

CPU还包括内存、时钟、计时器和计数器等功能。

内存主要用于存储程序和数据，时钟用于记录时间，计时器和计数器用于计算时间和次数。

2.输入模块（IM）：负责将外部信号（如开关、传感器等）转化为电信号输入到PLC中进行处理。

输入模块一般包括接口电路、电隔离、信号调理和滤波等功能。

3.输出模块（OM）：负责将PLC输出信号转化为外部设备可以接受的信号。

输出模块一般包括接口电路、驱动电路和保护电路等功能。

5.外部设备：包括开关、传感器、执行机构和显示器等，用于与PLC 进行通信和控制。

二、PLC的工作原理PLC的工作原理主要包括输入信号检测、控制程序执行和输出信号控制三个部分。

1.输入信号检测：当外部设备产生信号（如开关按下、传感器检测到物体等），输入模块将其转化为电信号输入到PLC中。

PLC通过输入模块将输入信号转化为数字信号，并传输到中央处理器进行处理。

3.输出信号控制：根据中央处理器的控制指令，输出模块将PLC的输出信号转化为外部设备可以接受的信号。

输出信号可以控制执行机构（如电机、气缸等）的运行状态，也可以控制开关、指示灯等设备的状态。

PLC的工作过程是连续循环的，即不断地进行输入信号检测、控制程序执行和输出信号控制。

中央处理器根据程序中设定的扫描时间，定时扫描输入信号和控制条件，从而实现对各种设备和生产线的自动控制和监测。

三、PLC的应用领域PLC广泛应用于各种工业自动化领域，如制造业、电力工业、化工、物流和交通等。

PLC的组成与工作原理

5.
编程器
编程器是PLC很重要的外部设备，它主要由键盘、显
示器组成。编程器分简易型和智能型两类。小型PLC常用
简易编程器，大、中型PLC多用智能编程器。编程器的作
用是编制用户程序并送入PLC程序存储器。利用编程器可检查、修改、调试用户程序和在线监视PLC工作状况。现在许多PLC采用和计算机联接，并利用专用的工具软件进行编程或监控。
4. 电源单元
• PLC配有开关式稳压电源，以提供内部电路使用。 • 与普通电源相比，PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强。因
此，对于电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电
压在其额定值±15%的范围内波动。 • 许多PLC还向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器供电。 • 为防止在外部电源发生故障的情况下，PLC内部程序和数据等重要信息的丢失，PLC还带有锂电池作为后备电源。
编程器一般分为简易编程器和图形编程器两类。简易编程器功能较少，一般只能用语句表形式进行编程，通常需要联机工作。简易编程器直接与PLC的专用插座相连接，由PLC提供电源。它体积小，重量轻，便于携带，适合小型PLC使用。图形编程器既可以用指令语句进行编程，又可以用梯形图编程；既可联机编程，又可脱机编程，操作方便，功能强，有液晶显示的便携式和阴极射线式两种。图形编程器还可与打印机、绘图仪等设备连接，但价格相对较高。通常大中型PLC多采用图形编程器。
两种梯形图的继电器符号图对照
物理继电器
线圈常开常闭
PLC继电器
触点
• (4) 利用梯形图编制控制程序
注意：这些接点或线圈并不是真实的物理继电器接点或线圈，而是在软件编程中使用的编程元件，每个编程元件与存储器中的一个存储单元相对应，该存储单元为 “1” 则表示梯形图中常开闭合 , 常闭断开，线圈通电。

plc的组成及工作原理

plc的组成及工作原理PLC（可编程逻辑控制器）的组成由以下几个主要部分构成：输入模块、中央处理单元（CPU）、输出模块和编程终端。

1. 输入模块：输入模块负责将传感器或开关等现场设备的信号转换成数字信号，以供PLC的CPU进行处理。

输入模块通常包含多个输入通道，每个通道可以接收一个输入信号。

2. 中央处理单元（CPU）：CPU是PLC的核心部分，负责处理输入信号、执行控制逻辑和生成输出信号。

它包含一个或多个处理器核心，以及内存、计时器、计数器等功能模块。

3. 输出模块：输出模块负责将CPU生成的数字信号转换成电流、电压或其他形式的输出信号，以驱动执行器或控制设备。

输出模块通常包含多个输出通道，每个通道可以产生一个输出信号。

4. 编程终端：编程终端是PLC的用户界面，用于编写、编辑和调试PLC程序。

它通常包含一个显示屏、键盘和其他输入设备，可以通过它来输入控制逻辑、参数和其他信息。

PLC的工作原理如下：1. 输入信号采集：PLC的输入模块从现场设备（如传感器、开关等）接收输入信号，并将其转换为数字信号。

这些数字信号被传送到CPU进行处理。

2. 控制逻辑执行：PLC的CPU根据预先编写的控制程序，对输入信号进行逻辑处理，并执行相应的控制操作。

控制逻辑可以包括布尔运算、计时器、计数器等。

3. 输出信号生成：根据控制逻辑的执行结果，PLC的CPU生成相应的输出信号。

输出信号通过输出模块被转换为相应的电流、电压或其他形式的信号，驱动执行器或控制设备。

4. 控制设备操作：输出信号被传送到执行器或控制设备，将其操作或控制。

这可以包括启动电机、控制阀门、开关灯光等。

通过以上的输入、处理和输出过程，PLC实现了对现场设备的自动化控制。

在运行过程中，PLC能够根据输入信号的变化实时地更新控制逻辑，并根据需要改变输出信号，从而实现对设备的精确控制。

PLC组成及工作原理

PLC组成及工作原理PLC是Programmable Logic Controller的简称，中文翻译为可编程逻辑控制器。

它是一种用于自动控制工业过程的数字计算机系统。

PLC由硬件和软件两部分组成，下面将详细介绍PLC的组成和工作原理。

1.硬件组成：PLC的硬件主要包括中央处理器（CPU）、输入输出模块（I/O模块）、电源模块、通信模块以及其他辅助硬件。

-中央处理器（CPU）是PLC的核心，负责接收输入信号、执行程序指令并控制输出信号。

CPU通常具有高性能的微处理器，能够进行复杂的计算和逻辑判断。

-输入输出模块（I/O模块）负责与外部世界进行数据交换。

输入模块用于接收现场传感器、开关等设备的信号，输出模块用于控制执行机构、显示设备等。

-电源模块提供稳定的电源供电，确保PLC正常运行。

-通信模块可实现PLC与其他设备（如人机界面、计算机、远程监控系统等）之间的数据传输和通信。

-其他辅助硬件包括存储器、时钟模块、编程口等，用于存储程序、记录运行时间、与外部进行编程等功能。

2.软件组成：PLC的软件主要包括操作系统、开发环境和用户程序。

-操作系统是PLC的核心软件，用于管理硬件资源、执行程序指令、实现通信等功能。

- 开发环境提供PLC程序的开发、调试和维护工具。

常见的开发环境有LD（Ladder Diagram，梯形图）、FBD（Function Block Diagram，功能块图）、ST（Structured Text，结构化文本）等多种编程语言。

-用户程序是PLC的应用程序，由工程师根据控制需求编写。

用户程序根据输入信号的状态和逻辑关系，通过中央处理器进行逻辑判断并控制输出信号，实现自动化控制。

3.工作原理：PLC的工作原理主要分为输入端、处理端和输出端。

-输入端：PLC通过输入模块接收来自现场的输入信号，如开关状态、传感器信号等。

输入信号会被转换成数字信号，并传给中央处理器。

中央处理器会周期性地扫描输入信号，并将其存储在内部存储器中，以供后续的程序处理。

第二章 PLC的基本组成及工作原理

2.2 PLC的工作原理
继电器控制与 PLC控制的比较：
➢为了消除二者之间由于运行方式不同而造成的差异，考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间一般在 100ms以上，而PLC扫描用户程序的时间一般均小于100ms。这样在对于I/O响应要求不高的场合， PLC与继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。
2.1 PLC的基本组成
3)输入/输出模块
（1）输入接口作用：将按钮、行程开关或传感器等产生的信号，转换成数字信号送入主机。
内内1
内
内
.
内
输入n
内
COM
2.1 PLC的基本组成
3)输入/输出模块
（2）输出接口作用：将主机向外输出的信号转换成可以驱动外部执行电路的信号，以便控制接触器线圈等电器通断电；另外输出电路也使计算机与外部强电隔离。
并通过显示器显示出程序的内容和存储地址。（ 2 ）检查、校验用户程序。（ 3 ）接收现场数据。（ 4 ）执行用户程序。（ 5 ）故障诊断。
注意：PLC通常以字而不是以字节为单位存储和处理数据。
描述PLC性能的几个术语
位：二进制的一位，仅有1、0 数字：4位二进制数构成一个数字字节：2个数字或8位二进制数构成一个字节字：两个字节构成一个字。
• 继电器输出特点：低速大功率，用于用于直流、交流负载（隔离、功率放大）。
• 晶体管集电极输出特点：高速小功率，用于直流负载。
• 双向可控硅（晶闸管的一种）输出特点：高速大功率，用于交流负载。
2.1 PLC的基本组成
3)输入/输出模块-继电器输出
继电器输出
PLC
内
内
部
部
电
电J

PLC组成及工作原理

PLC组成及工作原理PLC（可编程逻辑控制器）是一种常用于自动化控制系统的电子设备，它能够根据预先编写的程序来控制工业过程中的各种设备和机器。

PLC的组成及工作原理是了解和掌握PLC技术的基础，下面将详细介绍PLC的组成和工作原理。

一、PLC的组成PLC主要由以下几个组成部分构成：1.中央处理器（CPU）：负责执行用户编写的程序，控制PLC的运行。

CPU通常由一个或多个微处理器组成，具有高速运算和处理能力。

2.存储器：包括程序存储器和数据存储器。

程序存储器用于存储用户编写的程序，数据存储器用于存储程序执行过程中的数据。

3.输入模块：负责将外部信号转换为PLC能够理解的信号。

输入模块通常包括接收开关、传感器等设备，用于检测外部环境的状态。

4.输出模块：负责将PLC输出的信号转换为外部设备能够接受的信号。

输出模块通常包括继电器、电磁阀等设备，用于控制外部设备的运行。

5.通信接口：用于与其他设备进行通信，如人机界面、上位机等。

通信接口可以实现PLC与其他设备之间的数据交换和远程控制。

6.电源模块：为PLC提供稳定的电源供应，保证PLC的正常运行。

二、PLC的工作原理PLC的工作原理可以简单概括为输入、处理和输出三个步骤。

1.输入阶段：输入模块将外部信号转换为PLC能够理解的信号，并传输给CPU。

输入信号可以是开关状态、传感器检测结果等。

PLC通过扫描输入模块，不断地获取外部信号的状态。

2.处理阶段：CPU根据预先编写的程序对输入信号进行逻辑判断和运算。

程序通常由用户使用特定的编程语言编写，可以实现各种逻辑和算术运算。

CPU根据程序的指令，对输入信号进行处理，生成相应的输出信号。

3.输出阶段：输出模块接收CPU生成的输出信号，并将其转换为外部设备能够接受的信号。

输出信号可以控制继电器的开关状态、电磁阀的通断等。

PLC通过扫描输出模块，将输出信号传输给外部设备，实现对设备的控制。

PLC的工作原理可以看作是一个闭环控制系统，不断地接收输入信号、进行处理、生成输出信号，并实时监测和调整系统的运行状态。

PLC组成及工作原理

PLC组成及工作原理一、PLC的组成PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业自动化控制的电子设备。

它由以下几个主要部份组成：1. 中央处理器（CPU）：负责处理输入信号、执行用户程序以及控制输出信号。

CPU是PLC的核心部件，类似于计算机的大脑。

2. 输入模块：用于接收来自外部设备（如传感器、按钮等）的信号，并将其转换为数字信号，以供CPU处理。

3. 输出模块：用于将CPU处理后的信号转换为可控制外部设备（如机电、阀门等）的信号。

4. 电源模块：为PLC提供所需的电源电压。

5. 通信模块：用于与其他设备进行通信，如人机界面（HMI）、上位机等。

6. 存储器：用于存储用户编写的程序、数据以及系统参数。

二、PLC的工作原理PLC的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 输入信号采集：输入模块接收来自外部设备的信号，如按钮的开关信号、传感器的测量信号等。

2. 信号处理：输入模块将采集到的摹拟信号转换为数字信号，并将其发送给CPU进行处理。

3. 用户程序执行：CPU根据用户事先编写的程序进行逻辑运算和控制计算，包括判断条件、执行操作等。

4. 输出信号控制：CPU根据程序的执行结果，将控制信号发送给输出模块。

5. 输出设备控制：输出模块接收到CPU发送的控制信号后，将其转换为适合外部设备工作的信号，如机电的启停信号、阀门的开关信号等。

6. 反馈信号采集：输出模块还能采集到外部设备的反馈信号，如机电的运行状态、阀门的开闭状态等。

7. 通信与监控：PLC可以通过通信模块与其他设备进行数据交换，如与人机界面进行交互、与上位机进行数据传输等，以实现对整个系统的监控和控制。

三、案例分析以一个简单的水箱控制系统为例，来说明PLC的工作原理。

1. 输入信号采集：水位传感器将水箱内的水位信号转换为数字信号，并发送给PLC的输入模块。

2. 信号处理：输入模块将水位信号转换为PLC可处理的数字信号，并将其发送给CPU。

PLC组成及工作原理

PLC组成及工作原理PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业自动化控制的电子设备。

它由CPU（中央处理器）、存储器、输入模块、输出模块和通信模块等组成。

PLC的工作原理是通过输入模块获取外部信号，经过CPU的处理后，再通过输出模块控制外部设备。

一、PLC的组成1. 中央处理器（CPU）：是PLC的核心部件，负责控制整个系统的运行。

它接收输入信号，根据程序的逻辑进行处理，并输出控制信号。

2. 存储器：用于存储PLC的程序、数据和系统参数等信息。

存储器包括RAM （随机存储器）和ROM（只读存储器）两部分。

RAM用于存储程序和数据，ROM用于存储固化的系统程序。

3. 输入模块：用于接收外部信号，并将其转换为PLC可识别的信号。

输入模块可以接收各种类型的信号，如开关信号、传感器信号等。

4. 输出模块：用于控制外部设备，将PLC的输出信号转换为可用于驱动外部设备的信号。

输出模块可以控制各种类型的设备，如电机、执行器等。

5. 通信模块：用于PLC与其他设备或系统之间的通信。

通信模块可以实现PLC与计算机、上位机、其他PLC等设备之间的数据交换和通信。

二、PLC的工作原理PLC的工作原理可以分为三个主要步骤：输入采集、逻辑处理和输出控制。

1. 输入采集：PLC的输入模块接收外部信号，并将其转换为PLC可识别的信号。

输入信号可以是开关信号、传感器信号等。

输入模块将采集到的信号传输给CPU进行处理。

2. 逻辑处理：CPU根据预先编写的程序进行逻辑处理。

程序包括了各种逻辑判断、计算和控制命令等。

CPU根据程序的逻辑对输入信号进行处理，并根据需要进行计算和判断。

3. 输出控制：CPU根据逻辑处理的结果，通过输出模块控制外部设备。

输出模块将CPU输出的信号转换为可用于驱动外部设备的信号，如控制电机的启停、控制执行器的开关等。

PLC的工作原理基于程序控制的思想，通过编写程序实现对工业过程的控制和自动化。

程序可以根据需要进行修改和调整，从而实现不同的控制功能。

PLC组成及工作原理

PLC组成及工作原理PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，它能够根据预先编写的程序控制各种工业设备的运行。

本文将详细介绍PLC的组成和工作原理。

一、PLC的组成1. 中央处理器（CPU）：是PLC的核心部件，负责执行用户编写的控制程序，并处理输入输出信号。

2. 输入模块：用于接收外部传感器等设备发送的信号，将信号转换为数字信号供CPU处理。

3. 输出模块：用于将CPU处理后的信号转换为控制信号，控制执行器等设备的运行。

4. 存储器：用于存储用户编写的控制程序、数据和运行状态等信息。

5. 通信模块：用于与其他设备进行通信，如上位机、其他PLC等。

6. 电源模块：为PLC提供稳定的电源供电。

二、PLC的工作原理PLC的工作原理可以简单概括为输入、处理和输出三个步骤。

1. 输入阶段：外部传感器等设备将信号输入到PLC的输入模块中，输入模块将摹拟信号转换为数字信号，并传送给CPU。

CPU根据输入信号的状态来判断设备的工作状态。

2. 处理阶段：CPU根据预先编写的控制程序进行逻辑运算、数据处理和决策。

控制程序通常由梯形图、指令列表或者其他高级语言编写。

CPU根据输入信号的状态和控制程序的逻辑关系来判断输出信号的状态。

3. 输出阶段：CPU将处理后的信号传送给输出模块，输出模块将数字信号转换为相应的控制信号，控制执行器等设备的运行。

输出信号的状态可以控制设备的开关、速度、方向等。

PLC的工作原理基于离散逻辑控制，它能够根据输入信号的状态进行逻辑运算和决策，并根据控制程序的要求控制输出信号的状态。

PLC具有高可靠性、可编程性强、适应性广等优点，广泛应用于工业自动化领域。

三、应用实例以一台自动化流水线为例，说明PLC的应用实例。

1. 输入信号：流水线上有多个传感器，用于检测产品的位置、长度、颜色等信息。

这些传感器将信号输入到PLC的输入模块中。

2. 控制程序：根据产品的位置、长度、颜色等信息，编写控制程序。

PLC组成及工作原理

PLC组成及工作原理PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备。

它由中央处理器、输入/输出模块、存储器和通信模块等组成。

PLC的工作原理是通过接收输入信号，经过处理后控制输出信号，从而实现对机械设备的自动控制。

下面将详细介绍PLC的组成和工作原理。

一、PLC的组成1. 中央处理器（CPU）：是PLC的核心部件，负责处理输入信号、执行用户程序、控制输出信号等。

CPU通常由微处理器、存储器和输入/输出接口组成。

2. 输入/输出模块（I/O模块）：用于与外部设备进行数据交换。

输入模块接收外部传感器、开关等信号，并将其转换为数字信号输入给CPU。

输出模块接收CPU发送的信号，并将其转换为电流、电压等形式输出给执行器、继电器等。

3. 存储器：用于存储用户程序、数据和系统参数等。

存储器通常分为RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）两种。

RAM用于存储运行时的数据和程序，而ROM则用于存储固化的程序和系统参数。

4. 通信模块：用于PLC与其他设备之间的通信。

通信模块可以通过串口、以太网等方式与上位机、其他PLC或外部设备进行数据交换，实现远程监控和控制。

二、PLC的工作原理1. 输入信号采集：PLC通过输入模块采集外部传感器、开关等输入信号。

输入信号可以是数字信号（如开关量）或模拟信号（如温度、压力等），PLC会将其转换为数字信号进行处理。

2. 信号处理：CPU接收到输入信号后，根据用户程序进行逻辑运算、算术运算、定时计数等处理。

用户程序是由用户编写的，通过编程软件将其下载到PLC中。

用户程序中包含了控制逻辑、算法和各种功能模块等。

3. 输出信号控制：CPU根据处理结果控制输出模块，将处理后的信号转换为电流、电压等形式输出给执行器、继电器等。

输出信号可以控制电机、阀门、灯光等，实现对机械设备的控制。

4. 数据存储：PLC使用存储器存储用户程序、数据和系统参数等。

用户程序存储在RAM中，可以实时修改和更新。

2.PLC基本构成及工作原理

1969年，美国研制出世界第一台PDP-14 1971年，日本研制出第一台dcs-8 1973年，德国研制出第一台PLC 1974年，中国研制出第一台PLC
二、PLC的定义
1.是一种数字运算操作的电子系统 2.为工业环境应用而设计 3.采用计算机的软硬件结构 4.达到各类机械或生产过程的控制目的
（ 1982年11月、1985年1月和1987年2月国际电工委员会（IEC）可编程控制器标准草案第一、二、三稿）
输入ON延时
I/O响应时间
输出ON延时
最大I/O响应时间=输入ON延时+扫描时间×2+输出ON 延时
(2) I/O信号传递滞后的原因
▪ 输入滤波器有时间常数。 ▪ 输出电路存在滞后 ▪ 循环扫描工作方式
四、PLC的工作模式
1）程序模式（PROGRAM）程序模式是程序的停止状态，PLC的初始设定、程
美国 AB公司 1746-NO4I
1784-IB32
德国西门子 S7300
S7200
三菱（日本）
欧姆龙（日本）
丰炜（台湾）
台达（台湾）
深圳市三凌
四、 PLC控制与继电器控制
动合触点：线圈不通电时两个触点是断开的，通电后这两个触点就闭合。动断触点：线圈不通电时两个触点是闭合的，通电后这两个触点就断开。也就是说，动合等同于常开；动断等同于常闭。
是
扫描周期固定值设定检查
无
有固定值设置？
有
等待直到固定的扫描周期为止
算出扫描周期
输入触点→输入继电器输出继电器→输出触点
外设端口服务
初始化
（1）公共处理
（2）执行程序（3）扫描周期计算处理
（4）I/O刷新

第2章 PLC的结构和工作原理

绪论 EXIT
29
2.2 可编程控制器的工作原理
2.2.1 PLC的工作方式和工作过程
PLC是采用周期循环扫描的工作方式，CPU连续执行
用户程序和任务的循环序列称为扫描。
CPU对用户程序的执行过程是CPU的循环扫描，并用
周期性地集中采样、集中输出的方式来完成的。
绪论 EXIT
30
扫描周期主要包括
绪论 EXIT
13
3、输入输出接口输入输出接口是PLC与工业控制现场各类信号连接的部分。输入接口用来接受生产过程的各种参数（输入信号）。输出接口用来送出可编程控制器运算后得出的控制信息（输出信号），并通过机外的执行机构完成工业现场的各类控制。为了适应可编程控制器在工业生产现场的工作，对输入输出接口有二个主要的要求： ☆良好的抗干扰能力 ☆能满足工业现场各类信号的匹配要求
绪论 EXIT
32
l 输入采样阶段
PLC以扫描方式顺序读入输入端子的通断状态（ON/OFF），并写入相应的输入状态寄存器中，即刷新输入，接着转入程序执行阶段。
l 程序执行阶段
PLC按先左后右，自上而下的顺序对每条指令进行扫描，并将相应的运算和处理结果写入输出状态寄存器中。
l 输出刷新阶段在所有指令执行完毕后，输出状态寄存器的通断状态转写入输出锁成器中，驱动相应的输出设备，产生PLC的实际输出。经过这三个阶段，PLC完成一个扫描周期。
扫描周而复始地进行。
绪论 EXIT
34
PLC与微机、继电接触器工作方式比较：
PLC的工作方式：循环扫描（串行）微机的工作方式：等待命令继电接触器的工作方式：并行
PLC与微机、继电接触器的主要区别
绪论 EXIT

PLC组成及工作原理

PLC组成及工作原理PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于自动化控制领域的电子设备。

它可以根据预先编写好的程序，实现对工业过程的自动控制和监控。

本文将详细介绍PLC的组成结构和工作原理。

一、PLC的组成结构1. 中央处理器（CPU）：PLC的核心部件，负责执行用户编写的程序。

CPU通常由微处理器、存储器和输入/输出（I/O）接口组成。

2. 输入/输出模块（I/O模块）：用于将外部信号输入PLC系统或者将PLC系统的输出信号传送到外部设备。

常见的I/O模块包括数字输入模块、数字输出模块、摹拟输入模块和摹拟输出模块。

3. 电源模块：为PLC系统提供稳定的电源供应，确保系统正常运行。

4. 编程设备：用于编写和修改PLC的程序。

常见的编程设备有编程器、计算机和触摸屏等。

5. 总线：用于连接PLC系统中的各个组件，实现数据传输和通信。

常见的总线有以太网、串行通信总线等。

二、PLC的工作原理PLC的工作原理可以分为四个主要步骤：输入采集、程序执行、输出控制和通信。

1. 输入采集：PLC通过输入模块采集外部传感器或者开关等设备的信号。

输入模块将这些信号转换为数字信号，并传送给CPU进行处理。

2. 程序执行：CPU根据预先编写的程序进行逻辑运算和控制。

程序通常由逻辑指令、计算指令和控制指令组成。

CPU根据程序的要求，对输入信号进行逻辑判断和计算，然后产生相应的输出信号。

3. 输出控制：CPU将处理后的信号发送给输出模块。

输出模块根据接收到的信号，控制外部执行器件（如机电、阀门等）的运行状态。

通过输出控制，PLC可以实现对工业过程的自动控制。

4. 通信：PLC系统中的各个组件之间通过总线进行数据传输和通信。

通过与其他设备（如计算机、触摸屏等）的通信，PLC可以实现远程监控和控制。

三、PLC的应用领域PLC广泛应用于工业自动化控制领域，包括创造业、能源行业、交通运输等。

第2章 PLC的基本组成和工作原理

③交流输入电路
（1）输入接口电路：采用光电耦合器，防止强电干扰。
输入端子发光二极管 PLC
3.3k
In
内内内 470 内
1000PF
24V – + + – COM 发光二极管
直流电源
光电三极管
直流输入电路
外部开关
输入点
S
R1 T C M R2 → →
+5V
内部电路
A
公共端输入点的状态显示
模拟量输出单元框图
（四）电源 1、电源一般为单相交流电源（AC100 240V， 50/60Hz），也有用直流24V供电的。 2、对电源的稳定性要求不是太高，允许在额定电源电压值的±10% ~ 15%范围波动。 3、小型PLC，电源与CPU合为一体，中大型PLC，用单独的电源模块。
PLC 的供电
（三）输入/输出接口单元输入/输出单元：PLC与被控对象之间传送输入输出信号的接口部件，输入/输出单元有良好的电隔离和滤波功能。
输入接口电路
由光电耦合电路和微电脑输入接口电路组成。
输出接口电路
由CPU输出电路和功率放大电路组成。
输入/输出模块： (一)开关量 I/O模块 1. 开关量输入模块 ① 直流输入； ② 交流/直流输入； ③ 交流输入。 2. 开关量输出模块 ① 继电器输出（交流/直流驱动）； ② 晶体管输出（直流驱动）； ③ 双向晶闸管输出（交流驱动）。 (二)模拟量 I/O模块 (三)其他功能I/O模块
用一些简洁易记的文字符号表达PLC的各种指令。同一厂家的PLC产品，其助记符语言与梯形图语言是相互对应的，可互相转换。
– 助记符语言常用于手持编程器中，梯形图语言则多用于计算机编程环境中。

PLC组成及工作原理

PLC组成及工作原理PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业自动化控制的计算机控制系统。

它由中央处理器、输入输出模块、存储器和通信模块等组成，通过编程控制各种工业设备的运行。

一、PLC的组成1. 中央处理器（CPU）：PLC的核心部件，负责控制和执行程序。

CPU通常由控制逻辑处理器和存储器组成，可以执行逻辑运算、算术运算和数据传输等操作。

2. 输入模块：用于将外部信号转换为数字信号，供CPU处理。

常见的输入模块包括开关量输入模块、模拟量输入模块等。

3. 输出模块：用于将CPU处理后的数字信号转换为控制信号，控制外部设备的运行。

常见的输出模块包括继电器输出模块、模拟量输出模块等。

4. 存储器：用于存储程序、数据和中间结果。

存储器通常分为RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）两种类型。

5. 通信模块：用于PLC与其他设备之间的数据传输和通信。

通信模块可以实现PLC与上位机、其他PLC或外部设备的联网控制。

二、PLC的工作原理PLC的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 输入信号采集：PLC通过输入模块采集外部设备的信号，如传感器信号、按钮信号等。

输入模块将这些信号转换为数字信号，供CPU处理。

2. 程序执行：CPU根据预先编写的程序进行逻辑运算、算术运算和数据传输等操作。

程序可以通过编程软件进行编写，常用的编程语言有ladder图、指令表、SFC图等。

3. 输出信号生成：CPU根据程序的执行结果，将处理后的数字信号转换为控制信号。

输出模块接收这些信号，并将其转换为外部设备可以识别的信号，如继电器信号、模拟量信号等。

4. 控制外部设备：输出信号经过输出模块后，通过继电器、电磁阀、电机等外部设备进行控制。

PLC可以实现对各种工业设备的自动化控制，如生产线的启停控制、温度的调节控制等。

5. 监控与反馈：PLC可以监控外部设备的运行状态，并通过输入模块采集反馈信号。

PLC基本组成及工作原理

P L C基本组成及工作原理标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]1）系统程序存储器PLC系统程序决定了PLC的基本功能，该部分程序由PLC制造厂家编写并固化在系统程序存储器中，主要有系统管理程序、用户指令解释程序和功能程序与系统程序调用等部分。

系统管理程序主要控制PLC的运行，使PLC按正确的次序工作；用户指令解释程序将PLC的用户指令转换为机器语言指令，传输到CPU内执行；功能程序与系统程序调用则负责调用不同的功能子程序及其管理程序。

系统程序属于需长期保存的重要数据，所以其存储器采用ROM或EPROM。

ROM是只读存储器，该存储器只能读出内容，不能写入内容，ROM具有非易失性，即电源断开后仍能保存已存储的内容。

EPEROM为可电擦除只读存储器，须用紫外线照射芯片上的透镜窗口才能擦除已写入内容，可电擦除可编程只读存储器还有E2PROM、FLASH等。

2）用户程序存储器用户程序存储器用于存放用户载入的PLC应用程序，载入初期的用户程序因需修改与调试，所以称为用户调试程序，存放在可以随机读写操作的随机存取存储器RAM内以方便用户修改与调试。

通过修改与调试后的程序称为用户执行程序，由于不需要再作修改与调试，所以用户执行程序就被固化到EPROM内长期使用。

3）数据存储器PLC运行过程中需生成或调用中间结果数据（如输入/输出元件的状态数据、定时器、计数器的预置值和当前值等）和组态数据（如输入输出组态、设置输入滤波、脉冲捕捉、输出表配置、定义存储区保持范围、模拟电位器设置、高速计数器配置、高速脉冲输出配置、通信组态等），这类数据存放在工作数据存储器中，由于工作数据与组态数据不断变化，且不需要长期保存，所以采用随机存取存储器RAM。

RAM是一种高密度、低功耗的半导体存储器，可用锂电池作为备用电源，一旦断电就可通过锂电池供电，保持RAM中的内容。

3. 接口输入输出接口是PLC与工业现场控制或检测元件和执行元件连接的接口电路。

PLC组成及工作原理

PLC组成及工作原理PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制系统的电子设备，广泛应用于工业生产过程中。

本文将详细介绍PLC的组成和工作原理。

一、PLC的组成PLC由以下几个主要部分组成：1. 中央处理器（CPU）：CPU是PLC的核心部件，负责处理输入信号、执行程序逻辑和输出控制信号。

它类似于计算机的大脑，控制整个PLC的运行。

2. 输入/输出模块（I/O模块）：I/O模块负责与外部设备进行数据交换。

它可以接收外部输入信号（如传感器信号）并将其转换为数字信号，同时还可以将PLC输出的数字信号转换为外部设备可以识别的信号。

3. 存储器：PLC的存储器用于存储程序、数据和中间结果。

它包括可编程存储器（用于存储用户编写的程序）、数据存储器（用于存储输入/输出数据）和工作存储器（用于存储中间结果）等。

4. 通信接口：PLC的通信接口用于与其他设备进行通信，例如人机界面（HMI）、计算机等。

通过通信接口，PLC可以接收外部指令或发送控制信号。

5. 电源模块：电源模块为PLC提供稳定的电源供应，确保其正常运行。

二、PLC的工作原理PLC的工作原理可以简单概括为输入-处理-输出的过程。

1. 输入阶段：PLC通过输入模块接收外部设备的输入信号。

这些输入信号可以是来自传感器、按钮、开关等的信号。

输入模块将这些信号转换为数字信号，传递给CPU进行处理。

2. 处理阶段：CPU根据预先编写的程序逻辑对输入信号进行处理。

程序逻辑由用户编写，根据实际需求制定。

CPU会根据程序逻辑进行逻辑运算、数据处理等操作，生成相应的控制信号。

3. 输出阶段：CPU将处理后的控制信号发送给输出模块。

输出模块将数字信号转换为相应的控制信号，通过继电器、电磁阀等输出设备控制工业生产过程中的执行机构，如电机、气缸等。

4. 循环运行：PLC以循环的方式不断进行输入、处理和输出的过程，实现对工业生产过程的自动化控制。

CPU会根据预定的扫描周期不断重复这个过程，确保实时性和稳定性。