第三章_PLC基本组成和工作原理-2017
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控制系统中的电子设备。
它由中央处理器、输入模块、输出模块和编程设备组成,用于控制和监测各种工业过程。
PLC的工作原理是基于输入信号的检测和输出信号的控制。
当输入信号满足特定条件时,PLC会执行相应的控制逻辑,并通过输出模块控制外部设备的运行状态。
PLC的组成主要包括以下几个部分:1. 中央处理器(CPU):中央处理器是PLC的核心部件,负责执行控制逻辑和处理输入输出数据。
它通常具有高速运算能力和多种通信接口,可以与其他设备进行数据交换。
2. 输入模块:输入模块用于接收外部信号,并将其转换为数字信号供CPU处理。
常见的输入信号包括开关、传感器、编码器等。
输入模块通常具有多个通道,可以同时接收多个信号。
3. 输出模块:输出模块用于控制外部设备的运行状态,将CPU处理后的数字信号转换为相应的模拟信号或开关信号。
常见的输出设备包括电机驱动器、继电器等。
输出模块通常具有多个通道,可以同时控制多个设备。
4. 编程设备:PLC的编程设备用于编写、修改和下载控制程序。
常见的编程设备包括编程软件、编程电缆等。
通过编程设备,用户可以根据实际需求编写控制逻辑,配置输入输出模块,并进行在线监测和调试。
PLC的工作流程如下:1. 输入信号采集:PLC的输入模块接收外部信号,并将其转换为数字信号。
这些输入信号可以来自传感器、开关、编码器等设备。
2. 控制逻辑执行:PLC的中央处理器根据预设的控制逻辑进行计算和判断。
控制逻辑可以通过编程设备进行编写和修改,以满足具体的控制要求。
3. 输出信号控制:根据控制逻辑的计算结果,PLC的输出模块控制外部设备的运行状态。
输出信号可以是模拟信号或开关信号,用于控制电机、继电器等设备。
4. 监测和调试:PLC可以通过编程设备进行在线监测和调试。
用户可以实时查看输入信号的状态、输出信号的控制情况,以及中央处理器的运行状态,以确保系统的正常运行。
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由以下几个主要部份组成: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者发送控制信号。
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,如机电、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。
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中。
它能够根据预先编写的程序自动执行各种控制任务,如逻辑运算、数据处理、输入输出控制等。
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):PLC的核心部件,负责执行程序指令、进行逻辑运算和数据处理。
它包含控制单元、存储器和通信接口等功能模块。
2. 输入模块:用于接收外部信号输入,如开关、传感器等。
输入模块将外部信号转换为数字信号,并传输给CPU进行处理。
3. 输出模块:用于控制外部设备的工作状态,如电机、阀门等。
输出模块接收CPU发送的指令,将数字信号转换为相应的控制信号,控制外部设备的运行。
4. 通信模块:用于与其他设备进行数据交换和通信。
通过通信模块,PLC可以与上位机、传感器网络等设备进行数据传输和远程监控。
5. 电源模块:为PLC提供稳定的电源供电,保证其正常工作。
二、PLC的工作原理PLC的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 程序编写:用户根据控制需求,使用特定的编程语言(如梯形图、指令表等)编写控制程序。
程序中包含逻辑运算、数据处理、输入输出控制等指令。
2. 程序加载:将编写好的控制程序通过编程软件下载到PLC的存储器中。
存储器中的程序即为PLC需要执行的指令。
3. 扫描循环:PLC的CPU按照预定的扫描顺序循环执行程序中的指令。
每次循环称为一个扫描周期。
在每个扫描周期中,PLC完成输入信号的读取、逻辑运算、数据处理和输出信号的控制等操作。
4. 输入信号处理:PLC的输入模块将外部信号转换为数字信号,并传输给CPU。
CPU根据程序中的逻辑指令对输入信号进行处理和判断。
5. 逻辑运算和数据处理:CPU根据程序中的逻辑指令进行逻辑运算和数据处理。
根据输入信号的状态和程序中的逻辑关系,CPU判断输出信号的状态。
6. 输出信号控制:CPU将处理后的结果通过输出模块转换为相应的控制信号,控制外部设备的运行。
PLC的基本组成和工作原理
PLC的基本组成和工作原理PLC(Programmable Logic Controller)是一种用于实现工业自动化控制的计算机控制系统。
其组成和工作原理如下。
1.基本组成PLC系统通常由中央处理器CPU、内存模块、输入模块、输出模块和通信模块组成。
-中央处理器(CPU):是PLC系统的核心部件,负责执行控制程序并进行数据处理和逻辑运算。
-内存模块:用于存储程序代码、数据和中间结果等信息。
-输入模块:负责接收来自外部的传感器、开关等输入信号,并将其转换为数字信号供CPU处理。
-输出模块:负责将CPU处理后的数字信号转换为电流、电压等输出信号,控制执行器、驱动器等执行设备。
-通信模块:用于与其他PLC系统、计算机或设备进行数据交换和通信。
2.工作原理PLC系统的工作原理可以分为五个步骤:扫描输入、执行程序、更新输出、循环扫描和通信。
-扫描输入:将输入模块接收到的外部信号转换为数字信号,并存储在内存中。
这些外部信号通常来自传感器、开关等设备,如温度传感器、按钮开关等。
-执行程序:CPU根据存储在内存中的控制程序进行逻辑运算和数据处理。
控制程序通常由用户通过编程语言编写,用于实现控制逻辑和算法。
-更新输出:根据CPU执行程序的结果,将输出信号存储在内存中。
输出模块将内存中的数字信号转换为电流、电压等输出信号,控制执行设备的执行器、驱动器等,如电机、电磁阀等。
-循环扫描:PLC系统以循环的方式不断扫描输入、执行程序和更新输出的过程,实现对工业控制系统的持续监测和控制。
-通信:PLC系统可以通过通信模块与其他PLC系统、计算机或设备进行数据交换和通信,实现远程监测和控制。
PLC系统的工作原理可以通过一个简单的例子来说明。
假设有一个自动灯控系统,根据光照强度自动控制灯的开关。
传感器将光照强度转换为输入信号,并将其传递给PLC系统的输入模块。
CPU执行存储在内存中的控制程序,判断光照强度是否低于设定值。
如果低于设定值,则CPU更新内存中的输出信号。
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。
PLC基本组成和工作原理
PLC基本组成和工作原理PLC(可编程逻辑控制器)是现代工业自动化控制系统中必不可少的设备。
它由CPU、存储器、输入/输出模块、通信模块和电源等主要组成部分构成。
PLC通过逻辑程序对输入信号进行处理,并根据程序逻辑控制输出信号,以实现对控制对象的控制。
其工作原理主要是通过循环扫描的方式对输入信号进行采集、处理并更新输出信号。
PLC的基本组成包括以下几个方面:1.CPU(中央处理器):CPU是PLC的核心部件,负责控制整个系统的操作。
它接收输入信号并根据预设的程序逻辑对输入信号进行处理,并输出相应的控制信号。
2.存储器:PLC中的存储器用于存储程序、数据和操作系统等信息。
其中,程序存储器用于存放用户编写的程序,数据存储器用于存储输入和输出数据,操作系统存储器用于存储操作系统的运行代码。
3.输入/输出模块:输入/输出模块用于将外部信号转换为PLC能识别的电平信号,并将PLC的输出信号转换为可用于控制外部设备的电平信号。
输入模块将外部设备的开关、传感器等输入信号转换为数字信号,输出模块将PLC的输出信号转换为电平信号,以驱动外部设备。
4.通信模块:通信模块使PLC能够与其他设备进行通信,例如与上位机、人机界面等设备进行数据交换和通信。
5.电源:电源为PLC提供所需的电能,确保其正常工作。
PLC的工作原理如下:1.输入信号采集:PLC通过输入模块采集外部设备的输入信号,如传感器、开关等。
输入模块将这些信号转换为数字信号,以便PLC能识别和处理。
2.逻辑处理:CPU接收到输入信号后,根据预设的程序逻辑进行处理。
在这个过程中,PLC可以进行条件判断、逻辑运算、计算等操作,以便生成相应的控制信号。
3.输出信号生成:通过逻辑处理后,CPU将根据程序逻辑生成相应的输出信号。
输出信号可以是开关、继电器等电信号形式。
4.输出信号驱动:输出信号通过输出模块转换为可用于控制外部设备的电平信号,如继电器的开关状态、驱动电机等。
PLC教案-第三章
、模块式PLC的组成
三、PLC各部分的作用
(一)中央处理单元(CPU)的作用
(1)控制从编程器输入的用户程序和数据的接收与存储。
(2)诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误。
(3) 用扫描的方式接收输入设备的状态(即开关量信号)和数据
(即模拟量信号)。
(4) 执行用户程序,输出控制信号。
(5)与外部设备或计算机通信。
CPU是PLC的核心部件,小型PLC多采用8位微处理器或单片机作为CPU,中型PLC多采用16
微处理器或单片机作为CPU,大型PLC多采用高
二、用户程序的循环扫描过程
与继电器控制系统对信息的处理方式是不同的!它们的区别如下:
继电器控制系统——对信息的处理是采用“并行”处理方式,只要电流形成通路,就可能有几个电器同时动作。
控制系统——对信息的处理是采用扫描方式,它是顺序地、连续地、循环地逐条执行程序
注:
PLC在一个扫描周期内,对输入状态的采样
操作员面板是一种中档的人机界面产品,硬键盘操作,有文本操作面板和图形操作面板二大类。
显示更多的文字和图形,适用于中小型的PLC
制系统,完成较复杂的显示与操作。
(完整版)PLC组成及工作原理.doc
课题可编程序控制器组成及工作原课时授课日期理1.要求学生掌握 PLC的各个组成部分教学目标 2. 了解 PLC的编程方式 , 知道常用的编程语言3理解 PLC的编程原理1.PLC的组成与编程原理。
教学2.编程方式与编程语言重、难点教、学具教材、黑板、粉笔、多媒体预习要求教师活动内容、方式学生活动方式、内容旁注<复习导入 >复习上节内容:可编程控制器的名称演变过程和可编程控制器的发展趋势;掌握可编程控制器的名称、定义、产生和基本特点和可编程序控制器与传统继接器控制比较;理解掌握 PLC的应用领域。
导入新课要讲的知识内容。
<新授 >1.2.1可编程控制器的基本组成*主要由中央处理单元(CPU)、存储器(RAM、ROM)、输入 / 输出单元( I/O )、电源和编程器等组成。
*1 .中央处理单元( CPU)*中央处理单元是 PLC的核心,主要采用的 CPU芯片:*通用微处理器(如 Inter 公司的 8080、8086、80386 到 Pentium 系列芯片等);*单片机(如 Inter 公司的 8051、 8096 系列等)以及双极位片式微处理器(如AM2900、AM2901、AM2903等)三种类型,也有采用厂家自行设计的专用 CPU芯片。
*一般小型 PLC的 CPU多采用单片机或专用 CPU,大型 PLC多采用位片式结构。
PLC的档次越高,CPU 的位数也越多,系统处理的信息量越大,运算的速度也越快,指令功能越强。
2. 存储器回答复习思考题说出 PLC 的各个组成部分第 1 页共 3 页系统程序存储器和用户程序存储器。
系统存储器用于存放PLC内部系统的管理程序。
用户存储器用于存放用户编制的控制程序。
用户程序存储器的容量一般以字为单位,三菱公司的 FX 系列 PLC的用户程序存储器以步为单位(每步占 2 个字)。
小型PLC 的用户程序存贮器的容量一般是固定的,大中型PLC的用户存储器的容量可以由用户选择。
PLC的基本组成和工作原理
PLC的基本组成和工作原理PLC即可编程逻辑控制器,是一种专门用于自动化控制系统的电子设备。
它由中央处理器、输入输出模块、通信模块、编程设备和电源组成。
PLC的工作原理可简述为输入信号经输入模块转换成数字信号,由中央处理器进行逻辑运算和控制计算,然后将结果通过输出模块转换成输出信号,从而控制外部设备的运行。
1.中央处理器(CPU):它是PLC的核心部分,负责执行控制程序和逻辑运算。
CPU根据输入信号和编程指令进行逻辑运算和控制计算,并将结果发送给输出模块。
2.输入模块:它接收外部输入的信号,如开关、传感器等,并将这些信号转换成数字信号,供CPU进行逻辑运算。
3.输出模块:它将CPU经过计算得出的控制结果转换成输出信号,用于控制外部设备的运行,如电机、阀门等。
4.通信模块:它用于PLC与上位机或其他PLC之间进行通信,实现数据交换和控制信息传递。
5.编程设备:它用于对PLC进行程序编程和参数设置,常见的编程设备包括编程控制器和编程软件。
6.电源:它为PLC提供电力供应,确保其正常工作。
PLC的工作原理可以分为输入处理、逻辑处理和输出处理三个阶段:1.输入处理:PLC的输入模块接收外部输入信号,如开关、传感器等,并将这些信号转换成数字信号,供CPU进行逻辑运算。
输入模块将输入信号进行滤波、放大和稳定处理,然后将处理后的信号转换成数字信号。
2.逻辑处理:CPU根据输入信号和预先编写好的控制程序进行逻辑运算和控制计算。
控制程序通常以布尔代数、逻辑运算和状态转换为基础,根据不同输入信号的状态和逻辑关系进行判断和计算。
3.输出处理:CPU经过逻辑运算后,将控制结果发送给输出模块。
输出模块将接收到的控制结果进行数字信号转换,并输出给外部设备,如电机、阀门等。
输出模块可以根据需要进行电流、电压或脉冲输出,以实现对外部设备的控制。
总之,PLC的基本组成包括中央处理器、输入输出模块、通信模块、编程设备和电源,其工作原理是通过将外部输入信号转换为数字信号,经过CPU的逻辑运算和控制计算,然后将控制结果转换为输出信号,从而控制外部设备的运行。
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数字计算机。
它由多个组件组成,每一个组件都有特定的功能,以实现对工业过程的控制。
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):中央处理器是PLC的核心部件,负责执行程序和处理输入输出信号。
它包含一个或者多个微处理器和存储器,用于存储程序和数据。
2. 输入模块:输入模块用于接收来自外部设备(如传感器、开关)的信号,并将其转换为数字信号,以供CPU处理。
输入模块通常具有多个输入通道,每一个通道可以连接一个外部设备。
3. 输出模块:输出模块用于将CPU处理后的数字信号转换为控制信号,以控制外部设备(如机电、阀门)。
输出模块通常具有多个输出通道,每一个通道可以连接一个外部设备。
4. 存储器:存储器用于存储PLC的程序和数据。
它分为可编程只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)。
ROM存储器中存储了PLC的操作系统和用户程序,而RAM存储器用于存储用户数据。
5. 通信模块:通信模块用于PLC与其他设备(如计算机、HMI人机界面)之间的数据交换。
它可以通过串行通信或者以太网连接进行数据传输。
6. 电源模块:电源模块为PLC提供电源,确保其正常运行。
它通常具有过载保护和电源故障检测功能。
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:输入模块接收来自外部设备的信号,并将其转换为数字信号,然后传输给中央处理器(CPU)进行处理。
输入信号可以是开关状态、传感器信号等。
2. 处理阶段:CPU根据预先编写的程序对输入信号进行逻辑计算和处理。
程序可以通过梯形图、指令列表或者其他编程语言编写。
CPU根据程序的逻辑判断结果,执行相应的控制操作。
3. 输出阶段:CPU将处理后的结果转换为数字信号,并通过输出模块发送给外部设备。
输出信号可以控制机电的启停、阀门的开关等。
外部设备根据接收到的信号进行相应的动作。
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。
它由多个组成部分组成,每个部分都有着特定的功能和作用。
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):CPU是PLC的核心部分,负责处理输入信号、执行用户程序、控制输出信号等。
它包括运算器、控制器和存储器等关键组件,用于实现逻辑运算、数据处理和程序存储等功能。
2. 输入模块:输入模块用于接收外部信号,将信号转换为数字信号输入给CPU 进行处理。
常见的输入模块包括开关量输入模块和模拟量输入模块。
开关量输入模块用于接收开关信号,如按钮、传感器等;模拟量输入模块用于接收模拟信号,如温度、压力等。
3. 输出模块:输出模块用于将CPU处理后的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开关量输出模块和模拟量输出模块。
开关量输出模块用于控制开关设备,如电磁阀、继电器等;模拟量输出模块用于控制模拟设备,如电机、变频器等。
4. 存储器:存储器用于存储用户程序、数据及系统参数等信息。
它包括可编程存储器(EPROM、EEPROM)和随机存储器(RAM),用于实现程序的存储和数据的读写。
5. 通信接口:通信接口用于与外部设备进行数据交换和通信。
它可以支持多种通信协议,如以太网、串口等,实现PLC与其他设备之间的数据传输和远程监控。
二、PLC的工作原理PLC的工作原理可以分为四个步骤:输入采集、逻辑运算、输出控制和循环扫描。
1. 输入采集:PLC通过输入模块采集外部信号,如按钮状态、传感器信号等。
输入模块将模拟信号转换为数字信号,并传输给CPU进行处理。
2. 逻辑运算:CPU接收到输入信号后,根据用户程序中的逻辑指令进行运算和判断。
用户程序是通过编程软件编写的,其中包括逻辑控制语句、计算公式等。
CPU根据程序的要求进行逻辑运算,判断输出信号的状态。
3. 输出控制:CPU根据逻辑运算的结果,控制输出模块产生相应的控制信号。
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。
PLC基本组成和工作原理
(3)输出部分(以继电器输出型PLC为例)
由在PLC内部且与内部控制电路隔离的输出继电器 的外部动合触点、输出接线端子和外部驱动电路 组成,用于驱动外部负载,输出继电器线圈的通 断状态只能在程序内部用指令驱动。PLC内部控 制电路中有许多输出继电器,每个输出继电器除 了有为内部控制电路提供编程用的任意多个动合、 动断触点外,还为外部负载电路提供了一个实际 的动合触点与外部接线端子相连,驱动外部负载, 负载电路必须由外部电源提供。 问题: 1、梯形图中的常开、常闭触点是现场的物理开关 触点吗? 2、梯形图中的输出线圈是物理线圈吗?
试的程序。
ROM:存放监控程序和用户已调试好的程序。
PLC内存的大小常用RAM构成,为防止电源掉电使RAM 中的信息丢失,常用锂电池做后备保护
3. 输入、输出接口:
采用光电隔离,实现了PLC的内部电路与外部电路的电气 隔离,减小了电磁干扰。
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。 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。
(2)输出接口电路: 以继电器形式为例 :
压 敏 电 阻
4.电源单元
把外部供应的电源(一般为单相85 ~ 260V 50、60HzAC电源)变换成系统内部各单元 所需的电源(5V和 ±15VDC 电源)。 有的电源单元还向外提供24v隔离直流电源, 可供开关量输入单元连接的现场无源开关 等使用。
(2)内部控制电路:
由用户程序形成,即用软继电器代替硬继 电器的控制逻辑,由梯形图语言编制。梯 形图由触点、线圈或功能方框等构成,画 梯形图时,从左母线开始,经过触点、线 圈(或功能方框)终止于右母线(s7-200 右母线省略)。读梯形图时,可把左母线 看作是提供能量的母线,触点闭合可以使 能流流过,触点断开,阻止能流流过,线 圈代表逻辑输出的结果,实际上,并不存 在这种能流,只是为仿继电器的读法而已。
plc的结构与工作原理
plc的结构与工作原理PLC(可编程序控制器)是一种广泛应用于自动化控制系统中的设备,其主要功能是根据预先编制的程序来实现对工业过程的控制。
PLC的结构可以分为输入/输出(I/O)模块、中央处理器(CPU)和存储器三个主要部分。
下面将详细介绍PLC的结构与工作原理。
1. 输入/输出(I/O)模块:PLC的输入/输出模块用于连接外部设备与PLC系统,负责将外部信号转换成数字信号输入给CPU,或将数字信号输出给外部设备。
其中输入模块用于接收外部传感器等设备发送的信号,将其转换为数字信号输入给CPU;输出模块则将CPU输出的数字信号转换为合适的电信号,用于控制执行器等外部设备。
2. 中央处理器(CPU):PLC的中央处理器是PLC系统的核心,负责执行用户编写的程序,并根据程序的逻辑进行数据处理和控制操作。
CPU中包含着PLC的主控单元、时序控制单元和计算单元等核心模块。
主控单元负责控制PLC的整体运行,并识别输入信号的状态,根据编写的程序进行运算和逻辑控制。
时序控制单元则负责控制和同步系统中的各种时序动作。
计算单元负责进行算术运算、逻辑运算和数据传输等操作。
3. 存储器:PLC的存储器主要用于存储用户编写的程序、数据和系统参数等信息。
存储器可以分为只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)两种类型,ROM中存储的是固化的系统程序和功能块程序,而RAM用于存储程序的执行过程中产生的临时数据和计算结果。
PLC的工作原理是通过循环扫描的方式来执行用户编写的程序。
工作周期开始时,PLC系统会从I/O模块读取输入信号的状态,并将这些状态传递给CPU进行处理。
CPU根据预先编写的程序进行逻辑判断和数据处理,并相应地输出信号到输出模块。
输出模块将CPU输出的信号转换为适当的电信号,并发送给外部设备进行控制操作。
在每个工作周期结束时,PLC系统会检测输入信号状态是否有变化,如果有变化,则重新开始下一个周期的工作。
通过不断循环扫描的方式,PLC可以实现对工业过程的持续监控和控制。
PLC的基本组成和工作原理
PLC控制的移置机械手的设计PLC控制的移置机械手是一种自动化设备,用于移动和定位各种物体,常见于生产线和仓库中。
它能够替代人工操作,提高生产效率,减少人力成本,减少错误率。
在设计PLC控制的移置机械手时,需要考虑机械手的结构设计、控制系统设计和安全性等方面。
首先,机械手的结构设计是非常关键的。
一般来说,移置机械手通常由多个关节组成,可以实现多自由度的运动。
机械手的结构设计需要考虑负载能力、精度要求、速度要求等因素。
同时,要确保机械手的结构稳定可靠,能够承受各种工作环境下的恶劣条件。
其次,控制系统设计是PLC控制的移置机械手的核心。
在设计控制系统时,需要考虑机械手的运动控制、定位控制、传感器控制等功能。
PLC (可编程逻辑控制器)是一种专门用于控制工业自动化设备的控制器,具有可编程性和可扩展性。
通过PLC编程,可以实现机械手的各种运动控制,如直线运动、旋转运动等。
另外,传感器的使用也非常重要,可以实现机械手的定位控制和安全控制。
最后,安全性是设计PLC控制的移置机械手时需要考虑的重要因素之一、机械手在工作时可能会接触到人员或其他物体,因此需要设计安全保护装置,如安全门、红外检测器等。
此外,还需要考虑机械手的急停系统,一旦发生紧急情况,可以立即停止机械手的运动,确保人员和设备的安全。
在设计PLC控制的移置机械手时,需要综合考虑上述因素,并进行严格的测试和验证。
只有在设计合理、控制可靠、安全性高的前提下,机械手才能确保正常工作,提高生产效率,降低生产成本。
通过不断优化和改进,PLC控制的移置机械手将能够在各种工业应用中发挥出更大的作用。
PLC组成及工作原理
PLC组成及工作原理标题:PLC组成及工作原理引言概述:PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是一种用于工业控制系统中的专用计算机,它能够实现自动化控制和监控。
PLC由多个组成部份构成,每一个部份都起着重要的作用。
本文将详细介绍PLC的组成及工作原理。
一、PLC的主要组成部份1.1 中央处理器(CPU):CPU是PLC的大脑,负责执行控制程序和处理输入输出信号。
1.2 输入模块:输入模块用于接收外部传感器和开关等设备的信号,并将其转换为数字信号输入到CPU中。
1.3 输出模块:输出模块将CPU处理后的控制信号转换为电信号输出到执行器等设备上。
二、PLC的工作原理2.1 扫描周期:PLC工作周期性地扫描输入模块和执行控制程序,然后再扫描输出模块,完成一次完整的控制循环。
2.2 程序执行:PLC控制程序是由用户编写的逻辑程序,通过对输入信号的判断和处理,控制输出信号的状态。
2.3 状态存储:PLC能够存储程序执行过程中的状态信息,以保证系统在断电或者重启后能够恢复到之前的状态。
三、PLC的应用领域3.1 创造业:PLC广泛应用于创造业中的自动化生产线和机械设备控制。
3.2 交通运输:PLC在交通信号灯、电梯等设备中的控制应用也非往往见。
3.3 建造领域:PLC可用于楼宇自动化系统、空调系统等的控制和监控。
四、PLC的优势4.1 稳定可靠:PLC采用工业级组件创造,具有较高的稳定性和可靠性。
4.2 灵便性强:PLC的控制程序可以根据需要进行修改和调整,适应不同的控制需求。
4.3 易于维护:PLC系统结构清晰,故障排查和维护相对简单,减少了维护成本和停机时间。
五、PLC的发展趋势5.1 集成化:PLC系统将更加集成化,整合更多功能模块,提高系统的性能和效率。
5.2 网络化:PLC将更多地与工业互联网和物联网技术结合,实现远程监控和管理。
5.3 智能化:PLC将更智能化,具备学习和自适应能力,提高系统的自动化水平和智能化程度。
PLC的基本结构和工作原理
PLC的基本结构和工作原理PLC(可编程逻辑控制器)是一种用于工业自动化控制系统的电子设备。
它使用可编程的记忆功能,通过数字和模拟输入/输出模块与外部设备进行通信,以控制和监测工业过程中的各种机械、电子和液压装置。
1.中央处理器(CPU):负责处理和执行用户程序和控制逻辑。
2.存储器:包括RAM(随机访问存储器)和ROM(只读存储器)。
-RAM用于存储运行时数据和用户程序。
-ROM用于存储操作系统,启动程序和固件。
3.输入模块:用于将外部信号(数字或模拟)传输给PLC。
4.输出模块:用于将PLC的信号发送给外部设备。
5.通信模块:可实现PLC之间的数据交换和与其他设备的通信。
6.电源模块:提供稳定的电源给PLC的各个组件。
PLC的工作原理:1.扫描过程:a.输入扫描:PLC扫描输入模块以读取外部设备的状态,并将其存储在RAM中。
b.程序执行:CPU根据用户程序,执行逻辑控制算法,并根据输入状态判断逻辑。
c.输出扫描:CPU将计算得出的结果写入输出模块,并发送信号给外部设备。
d.循环重复:整个过程不断反复,以实现连续的控制。
2.用户程序:a.指令列表:用户根据需要编写程序,在PLC存储器中创建一个指令列表。
b.输入检测:用户程序中的逻辑块将读取输入信号,并基于这些信号执行特定的操作。
c.输出生成:逻辑块计算结果后,将产生输出信号,根据需要向外部设备发送。
d.时间控制:PLC提供了硬件和软件定时器,以实现时间控制和延迟。
3.工作模式:a.程序运行模式:用户编写的程序在正常工作状态下执行,根据实时输入和逻辑控制,产生输出信号。
b.监控模式:用于调试和监控PLC的运行状态,可以观察到输入信号的状态和程序的执行过程。
c.编程模式:用于修改、添加或删除用户程序。
PLC的优点:1.灵活性:PLC可以根据需要编程修改,使其适应不同的工业应用。
2.可靠性:PLC采用工业级硬件和故障检测功能,具有高可靠性和可重复性。
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)是一种用于工业自动化控制系统的设备,它可以根据预先编写的程序来控制和监视各种生产过程。
本文将详细介绍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):CPU是PLC的核心部件,负责执行控制程序、处理输入输出信号和进行数据处理。
它通常由一个或多个微处理器组成,具有高速运算和存储能力。
2. 输入模块:输入模块用于接收外部信号,将其转换为数字信号并发送给CPU 进行处理。
常见的输入信号包括开关、传感器、按钮等。
3. 输出模块:输出模块负责将CPU处理后的信号转换为控制信号,通过继电器或电子开关等形式输出给执行器,如电机、气缸等。
它们将控制信号转换为相应的动作,实现对设备的控制。
4. 存储器:PLC中的存储器分为程序存储器和数据存储器两部分。
程序存储器用于存储用户编写的控制程序,而数据存储器用于存储程序执行过程中产生的数据。
5. 通信接口:PLC通常需要与上位机或其他设备进行通信,以实现数据传输和监控。
通信接口可以是串口、以太网口等。
6. 电源模块:电源模块为PLC提供稳定的电源,保证其正常运行。
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:输入模块接收外部信号,将其转换为数字信号,并发送给CPU进行处理。
采集到的信号可以是开关状态、传感器检测到的物理量等。
2. 程序执行:CPU根据预先编写的控制程序进行逻辑运算和数据处理。
控制程序通常采用类似于 ladder diagram(梯形图)的图形化编程语言,通过逻辑运算、计算和判断等操作,实现对输入信号的处理和控制逻辑的执行。
3. 输出信号控制:CPU根据程序执行的结果,将处理后的信号转换为控制信号,并发送给输出模块。
输出模块接收到控制信号后,将其转换为相应的动作信号,通过继电器或电子开关等形式输出给执行器,实现对设备的控制。
4. 数据存储和通信:PLC中的数据存储器用于存储程序执行过程中产生的数据,如计数值、计时器值等。
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清除内部继电器区,复位定时器等。 定期检查用户程序存储器、I/O单元的连接、I/O总 线是否正常,定期复位监控定时器WDT,对电源 、PLC内部电路、用户程序的语法进行检查。 PLC之间以及PLC与PC之间; PLC与其他带 微处理器的智能装置通信。 编程器、终端设备、彩色图形显示器、打印机。
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PLC的基本组成
SB SQ SA
输 入 单 元
KM
微处理器 存储器 电源 输 出 单 元
YV HL
编程器或其他编程设备
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中央处理器的主要功能:
(1)控制和存储从编程器输入的程序和数据 (2)以扫描方式读入并存储现场状态信息。(各种开关信 号、模拟信号、脉冲信号等) (3)执行系统诊断程序。
能好。
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5. 编程设备 编程设备可以是专用 的手持式的编程器;也可 以是安装了专门的编程通
ST XWX
NOT DT/Ld C
PC FP PROGRAMMER
AN YWY STK IX/IY D
OR RWR TM TSV E
OT LWL CT CEV F
FN/P FL
(BIN) K/H SC (-) OP SRC READ WRT
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串行
三、输入、输出延迟响应
① 输入电路滤波时间,它由RC滤波电路的时间常数决定。 改变时间常数可调整输入延迟时间。
② 输出电路的滞后时间,它与输出电路的输出方式有关。 继电器输出方式的滞后时间为10ms左右;双向晶闸管输出 方式,在接通负载时滞后时间约为1ms,切断负载时滞后 时间小于10ms;晶体管输出方式的滞后时间小于1ms。 ③ PLC循环扫描的工作方式 ④ PLC对输入采样、输出刷新的集中处理方式 ⑤ 用户程序中语句的安排
输入、输出点总有映象区的某一位与之相对应 。 PLC工作时,将采集到的输入信号状态存放在输入映象区 对应的位上;将运算的结果存放到输出映象区对应的位上 。PLC在执行用户程序时所需“输入继电器”、“输出继 电器”的数据取用于I/O映象区。 优点:速度快、抗干扰能力强。
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(二)PLC工作过程
(4)解读、执行监控程序和各种运算程序
(5)输出运算结果。
(6)与外部设备或计算机通信。
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PLC中所采用的CPU通常有三种 :
(1)通用处理器:8086、80286、80386 (2)单片机芯片:8031、8096 (3)位片式微处理器:AMD-2900
•小型PLC多采用8位微处理器或单片机作为CPU
M2.0
I0.2
Q0.0
Q0.0
M2.1
输出刷新
输 入 采 样
程 序 执 行
输 出 刷 新
输 入 采 样
程 序 执 行
输 出 刷 新
输 入 采 样
程 序 执 行
输 出 刷 新
第1周期
第2周期
第3周期
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(三)PLC对输入输出的处理规则
由上一个扫描周期输入端子的状态决定。 1.输入映像寄存器的内容, 2.输出映像寄存器的状态, 由程序执行期间输出指令的执行结果决定。 3. 输出锁存器的状态, 由上一次输出刷新期间输出映像寄存器的执行结果决定。 4.输出端子板上各输出端的状态, 由输出锁存器确定。 5.执行程序时所用的输入输出状态值, 取决于输入、输出映像寄存器的状态。 博学 求是 明德
晶闸管 -- 高速大功率 晶体管 -- 高速小功率
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★
输入接口电路:采用光电耦合器,防止强电干扰。 输入端子 PLC
内 部 1000PF 电 470 路
发光二极管
3.3k
Xn
24V – + + – 直流电源 COM
发光二极管
光电三极管
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★
输出接口电路:
以继电器形式为例 : 内
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(2)用户程序存储器
分为用户程序区、数据区和系统区
◆ 用户程序区:存放应用程序
RAM
EPROM
◆ 数据区:存放工作数据 ◆ 系统区:存放CPU的组态数据
RAM
ROM存放系统程序 RAM存放用户程序
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(3) 输入、输出单元:
采用光电隔离,实现了PLC的内部电路与外部电路的 电气隔离,减小了电磁干扰。 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。 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。 输出三种形式:继电器 -- 低速大功率
功能强弱的主要指标。
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5、扩展能力
PLC可以通过I/O扩展单元进行扩展,也可 以通过功能模块进行扩展。
6、智能单元的数量
PLC不仅能完成开关量的逻辑控制,而且 利用智能单元可完成模拟量控制、运动控制、 模糊控制、定位控制、高速中断控制、通信联
网等功能。其种类和数量是衡量产品水平高低
的重要指标。
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继电器输出
Y 内 部 电 路 J
COM -
PLC
部
电
路
+ 交流电源或 直流电源
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(4)电源单元
• 把外部供应的电源变换成系统内部各单元所需的电源。 • 有的电源单元还向外提供24v隔离直流电源,可供开关量 输入单元连接的现场无源开关等使用。 • 可编程序控制器的电源一般采用开关式电源,其特点是 输入电压范围宽、体积小、重量轻、效率高、抗干扰性
第三章
PLC基本组成和工作原理
● PLC的基本组成 ● PLC的工作原理
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第一节 PLC的基本组成和各部分的作用 •
• 在讲PLC的基本结构之前先介绍一下传统继电接触控 制系统和PLC控制系统的构成。 输入设备 继电器控制 线路 被控对象 输出设备
输入设备
PLC
输出设备
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以扫描的方式按顺序逐句扫描处理,运算结果 存入输出映象区对应位中 。
扫描的方式输入信号的状态存入输入映象区; 结果存入输出映象区,直至传送到外部被控设 备。
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采用循环扫描方式(也称串行工作方式)
PLC处于运行状态时,CPU循环完成内部处理、通信
服务、输入采样、程序处理、输出刷新五个阶段的
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•
PLC是为了取代传统的继电器控制系统而设计的一种工 业控制计算机,结构与常规计算机相似,但它是专门为工业 环境而设计的标准控制器。
•
•
硬件是以微处理器和输入输出接口电路构成。
随着PLC的发展,功能不断完善,从开关量的输入、输
出,模拟量的输入、输出,到完成复杂控制功能、通讯联网
功能的各种控制单元。
(集中输入) 输 入 映 象 寄 存 器 用户程序执行 () () 输 出 映 象 寄 存 器 (集中输出) 输 出 锁 存 器
输 入 端 子
输 出 端 子
输 出
输入采样阶段
程序执行ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ段
输出刷新阶段
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输入采样:CPU从输入电路中读出各输入点状态, 并将此状态写入输入映象寄存器中, 刷新输入映象 寄存器的内容。 执行用户程序:如无中断或跳转指令,就逐条扫 描并执行程序。 输出刷新:将输出继电器的元件映象寄存器的状 态传送到相应的输出锁存电路,再经输出电路的 隔离和功率放大部分传送到PLC的输出端,驱动 外部(负载)执行元件动作。 特点:集中采样,集中输出
讯软件的个人计算机。
用户可以通过键盘输 入和调试程序;另外在运 行时,还可以对整个控制 过程进行监控。
8
9 5
A
B
4
6
7
0
1
2
3
(HELP) ACLR (DELT) CLR CLR
ENT
手持式的编程器
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PLC的工作原理
(一)建立I/O映像区
I/O映象区:专用于存储输入设备状态和运算结果的存 储区域, 大小由系统程序确定, 决定了系统控制的规模有关。
3.3 PLC 性能指标
1、输入/输出(I/O)点数 PLC上的I/O端子的个数。I/O点数越多,外部 可接的输入和输出元器件就越多,控制规模就越
大。
2、存储容量
存储容量指的是用户程序存储器的容量,通常
以字为单位进行计算。也有的PLC用存放用户程
序的指令条数来表示容量。
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3、扫描速度 扫描速度是指PLC执行程序的速度,是 衡量PLC性能的重要指标。 4、指令的种类和条数 编程指令的种类和条数是衡量PLC软件
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输入输出延迟时间——最短响应时间
输入/输出 刷新时间
扫描时间
执行指令 其他
扫描时间
执行指令 其他
输入 端子 输入延迟时间 输入滤波 电路输出
CPU读输入
输出延迟时间
输出 端子
最短I/O响应时间
最短响应时间=输入延迟时间+一个扫描周期+输出延迟时间 博学 求是 明德
输入输出延迟时间——最长响应时间
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一、PLC的组成
• PLC是微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物,从 广义讲,PLC也是一种计算机系统,是一种专门用于工业 控制的计算机: ♠比一般计算机具有更强的与工业过程相连接的输入
输出接口;
♠具有更适用于控制要求的编程语言; ♠具有更适应于工业环境的抗干扰性能。 • 因此它的组成与一般的计算机系统基本相同,也是由硬件 系统与软件系统两大部分组成。