PLC基本原理总集
plc基本原理
plc基本原理PLC（可编程逻辑控制器）基本原理是一种电子设备，用于自动化控制系统。
它由一个主处理器（CPU）、输入输出模块、存储器和通信模块组成。
主处理器是控制器的核心组件，负责接收输入信号、执行程序和发送输出信号。
输入信号包括传感器或其他装置发出的信号，例如温度、压力或位置传感器。
输出信号则通过执行器控制外部装置，例如电机、阀门或灯。
输入输出模块是用于与外部世界进行通信的接口。
它们接收外部信号，并将其转换为数字信号，供主处理器处理。
类似地，它们将主处理器产生的数字信号转换为适合外部设备的形式，以实现控制目标。
存储器是用于存储程序、配置设置和临时数据的地方。
程序是由用户编写的逻辑和指令的集合，用于定义控制系统的行为。
配置设置用于定义输入输出模块和其他组件的特性和参数。
临时数据用于在程序执行期间存储中间结果和状态信息。
通信模块允许PLC与其他设备（例如计算机或其他PLC）进行通信。
这使得多个PLC可以协同工作，形成一个更大、更复杂的自动化系统。
PLC的基本工作原理是周期性扫描。
它按照预定的顺序执行一系列任务，包括读取输入信号、执行程序、更新输出信号等。
每个任务的执行时间称为一个扫描周期，而系统的响应时间取决于扫描周期的长度和任务的数量。
在每个扫描周期中，PLC首先读取输入信号，更新存储器中的数据。
然后，它执行程序，按照既定的逻辑进行计算。
最后，它将计算结果转换为输出信号，并发送到适当的输出模块，控制外部装置的操作。
通过编写适当的程序，PLC可以实现各种自动化控制任务，例如批量生产、流水线控制和楼宇自动化。
它具有可编程性和灵活性，使得用户可以根据需要定制和修改控制逻辑，以适应不同的应用场景和要求。
plc原理知识点总结
plc原理知识点总结1. 输入输出模块（I/O 模块）PLC系统的输入输出模块是PLC和外部设备之间的桥梁，用于接收外部输入信号和发送控制输出信号。
输入模块负责将外部传感器、开关、按钮等设备的信号转换为数字信号，输出模块则负责将PLC的控制信号转换为相应的输出信号，控制执行器、电机、阀门等设备。
输入输出模块的选择和连接方式需要根据具体的控制需求和外部设备来决定，通常包括数字输入模块（DI）、数字输出模块（DO）、模拟输入模块（AI）、模拟输出模块（AO）等类型。
2. 中央处理器（CPU）中央处理器是PLC系统的核心部分，负责执行用户编写的控制程序，处理输入输出信号，实现逻辑运算和控制输出。
CPU的性能和功能不同，会影响PLC的控制速度、可编程能力和系统功能。
通常包括主CPU和扩展CPU，主CPU负责运行用户程序和执行控制逻辑，扩展CPU则负责扩展PLC系统的功能和连接外部设备。
CPU的选择需要根据具体的控制任务和要求来决定，有些控制要求高的系统需要较高性能的CPU，有些控制任务简单的系统则可选择较低性能的CPU。
3. 编程语言PLC的程序是由用户编写的控制逻辑程序组成，用于定义输入信号的逻辑关系和控制输出信号的行为。
PLC的编程语言主要包括梯形图（Ladder Diagram）、结构化文本（Structured Text）、功能块图（Function Block Diagram）、指令表（Instruction List）等。
不同的编程语言适用于不同的控制任务和编程习惯，梯形图适合逻辑控制，结构化文本适合算法控制，功能块图适合模块化控制，指令表适合简单控制。
4. 内存结构PLC系统的内存结构包括程序存储器、数据存储器和系统存储器。
程序存储器用于存储用户编写的控制逻辑程序，数据存储器用于存储程序执行过程中的临时数据和运算结果，系统存储器用于存储PLC系统的参数、配置和状态信息。
内存结构的合理布局和管理对于PLC系统的运行效率和稳定性至关重要。
plc的基本工作原理
plc的基本工作原理plc的基本工作原理一.扫描技能当PLC投入作业后，其作业进程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序施行和输出改写三个阶段。
完毕上述三个阶段称作一个扫描周期。
在整个作业期间，PLC的CPU以必定的扫描速度重复施行上述三个阶段。
(一)输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入全部输入情况和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。
输入采样完毕后，转入用户程序施行和输出改写阶段。
在这两个阶段中，即便输入情况和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的情况和数据也不会改动。
因而，假设输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度有必要大于一个扫描周期，才调保证在任何情况下，该输入均能被读入。
(二)用户程序施行阶段在用户程序施行阶段，PLC总是按由上而下的次第依次地扫描用户程序(梯形图)。
在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左面的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的次第对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后依据逻辑运算的效果，改写该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的情况；或许改写该输出线圈在I/O映象区中对应位的情况；或许承认是否要施行该梯形图所规矩的特别功用指令。
即，在用户程序施行进程中，只要输入点在I/O映象区内的情况和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的情况和数据都有或许发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序施行效果会对排在下面的但凡用到这些线圈或数据的梯形图起效果；相反，排在下面的梯形图，其被改写的逻辑线圈的情况或数据只能到下一个扫描周期才调对排在其上面的程序起效果。
(三)输出改写阶段当扫描用户程序完毕后，PLC就进入输出改写阶段。
在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的情况和数据改写全部的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。
这时，才是PLC的真实输出。
相同的若干条梯形图，其摆放次第不同，施行的效果也不同。
其他，选用扫描用户程序的作业效果与继电器控制设备的硬逻辑并行作业的效果有所区别。
第三章 PLC的基本原理
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
2020/6/19
三、输入输出延迟时间
最短响应时间=输入延迟时间+一个扫描周期+输出延迟时间
2020/6/19
最长响应时间=输入延迟时间+二个扫描周期+输出延迟时间
2020/6/19
第六节 PLC的使用步骤
• 负载电源可以是直流也可以是交流； • 继电器输出电路抗干扰能力较强。
2020/6/19
2020/6/19
•PLC晶体管输出
2020/6/19
晶体管输出特点： • 高速小功率：
输出响应时间短（0.5～1ms以内）, 负载能力小,工作电流在0.3～0.5A； • 电源只能是直流，由外部提供；
2020/6/19
KM1
SB1
KM1
SB2
SB3 KM2
KM2 KM2
KM1
UV W
3~M
2020/6/19
KM1 KM2
• 课堂小测验：
1.PLC有哪几部分组成？有哪几种结构形式？ 2.PLC输入、输出接口各有哪几种形式？ 3.何为扫描周期？ PLC的扫描过程和最短、最长响 应时间的关系。
课后作业：
1. 画出联锁控制PLC接线图及梯型图 2. 画出工作台自动往返的PLC接线图及梯型图
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
从第一条指令开始，顺序执行。从输入暂存器读入，结果 送到输出暂存器。
数据输入/输出扫描阶段。就是把输入端读入输入暂存器 ，把输出暂存器的内容传送给输出状态锁存器，直至传 送到外部被控设备。
plc归纳总结
plc归纳总结PLC（可编程逻辑控制器）是一种电气控制设备，广泛应用于工业自动化领域。
它以可编程的方式对各种工业过程进行控制和监控，提高了生产效率和质量。
在PLC的应用中，我们可以总结出以下几个方面的内容：一、PLC的基本原理和组成PLC的基本原理是通过扫描循环实现对输入信号进行检测和处理，并通过输出模块控制外部设备。
它由输入模块、中央处理器、输出模块和程序存储器等组成。
输入模块用于接收外部信号，中央处理器对输入信号进行处理并执行相应的控制程序，输出模块用于控制执行器或发送信号给其他设备，程序存储器存储控制逻辑。
二、PLC的应用领域PLC广泛应用于各个行业的自动化控制系统中。
它可用于控制生产线的启停、调速和位置控制；实现工艺过程的控制和监测；控制机械手臂和机床运动等。
此外，PLC还用于建筑自动化、能源管理系统和环境监测等方面。
三、PLC的编程方法PLC的编程方法通常有梯形图、指令表和函数块图等。
梯形图是一种图形化的编程语言，类似于电路连接图，通过逻辑元件的连接和判断来实现程序功能。
指令表是一种文本编程方式，通过编写指令和参数实现控制逻辑。
函数块图是一种图形化的编程方法，通过连接函数块实现程序控制。
四、PLC的优势和局限性PLC具有以下几个优势：可编程性强，适应性广，调试和维护方便，可靠性高。
同时，PLC也存在一些局限性，如编程复杂，运行速度较慢，不适用于高速的控制系统。
五、PLC的发展趋势随着工业自动化的不断发展，PLC技术也在不断创新和进步。
未来的PLC将更加注重网络化和智能化，实现与其他设备的互联互通，提供更为灵活和高效的控制方式。
同时，PLC还将结合人工智能、大数据和云计算等技术，实现更为智能和自适应的控制系统。
六、PLC的应用案例以汽车制造业为例，PLC可用于控制汽车生产线上的各个工序。
通过PLC，可以实现对汽车装配过程的控制和监测，确保每一部汽车都符合标准。
此外，PLC还可以应用于汽车的运输和仓储过程，提高物流效率和准确性。
plc基本工作原理
plc基本工作原理
PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业自动化控制系统的电子装置，其基本的工作原理如下：
1. 输入信号采集：PLC通过输入模块采集来自传感器、开关等的输入信号。
输入信号可以是开关状态、模拟量电压或电流等。
2. 信号处理：PLC对采集到的输入信号进行处理，如滤波、放大或数字转换，以确保输入信号的准确性和稳定性。
3. 逻辑控制：PLC根据事先编程好的逻辑控制程序，对输入信号进行逻辑运算、判断和比较。
根据不同的逻辑条件，PLC 可以执行各种控制操作。
4. 输出控制：PLC通过输出模块产生相应的输出信号，用于控制执行器、电磁阀、电机等执行元件。
输出信号可以是开关信号、模拟量电压或电流等。
5. 监视与通信：PLC可以监视系统的运行状态，检测故障并进行报警。
同时，PLC也可以通过通信接口与上位机、其他PLC或外部设备进行通信，实现数据交换和集中监控。
总结起来，PLC的基本工作原理是通过采集、处理和控制输入信号，然后产生相应的输出信号，以实现对工业自动化系统的控制和监控。
由于其可编程性和灵活性，PLC在工业领域被广泛应用于各种自动化控制任务。
PLC工作原理
PLC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。
它通过接收输入信号，执行程序逻辑，并产生输出信号来控制各种机器和设备的运行。
PLC的工作原理涉及到输入模块、中央处理器、输出模块和编程软件等多个方面。
1. 输入模块：PLC的输入模块用于接收外部信号，并将其转换为数字信号，以供PLC内部处理。
常见的输入信号包括按钮、传感器、开关等。
输入模块通常具有多个通道，每一个通道可以连接一个输入信号源。
输入信号经过采样和滤波等处理后，被传递给中央处理器进行处理。
2. 中央处理器：PLC的中央处理器是PLC的核心部件，它负责执行用户编写的程序逻辑。
中央处理器通常由微处理器和存储器组成，存储器用于存储程序和数据。
PLC的编程语言通常是基于逻辑图形的，如梯形图（Ladder Diagram）或者指令表（Instruction List）等。
中央处理器根据程序逻辑对输入信号进行处理，并根据结果生成相应的输出信号。
3. 输出模块：PLC的输出模块用于将处理后的信号发送给外部设备，如机电、阀门、指示灯等。
输出模块接收来自中央处理器的数字信号，并将其转换为相应的电压、电流或者开关信号，以控制外部设备的运行状态。
输出模块通常具有多个通道，每一个通道可以连接一个输出设备。
4. 编程软件：PLC的编程软件用于编写、调试和上传程序到PLC中。
编程软件通常提供图形化界面，方便用户进行逻辑图形的绘制和编辑。
用户可以根据实际需求编写程序逻辑，定义输入信号的处理方式，以及生成输出信号的条件和动作。
编程软件还提供调试工具，如在线监视、断点调试等，方便用户进行程序调试和故障排除。
PLC的工作原理可以简单归纳为以下几个步骤：1. 初始化：PLC系统启动时，进行硬件初始化和软件加载，准备好接收输入信号和执行程序逻辑。
2. 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，传递给中央处理器进行处理。
3. 程序逻辑执行：中央处理器根据用户编写的程序逻辑对输入信号进行处理，执行各种判断、计算和控制操作。
第六章节PLC基本原理及组成
Date: 2019/7/22
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一、型号及意义
型号变化
DS——24VDC，世界型 ES——世界型（晶体管型为漏输出） ESS——世界型（晶体管型为源输出） 输出形式 R——继电器输出 T——晶体管输出 S——晶闸管输出
Date: 2019/7/22
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三、PLC软件系统组成
系统监控程序
管理程序 解释程序
运行管理 生成用户元件 系统内部自检
软件系统
标准程序模块、系统调用
用户程序
自动化系统控制程序 数据表格
Date: 2019/7/22
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四、数据结构
十进制数（DEC:DECimal number），常用于：
Date: 2019/7/22
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二、PLC硬件系统组成
PLC基本单元
～110V/220V市电
电源变换器
现场用户输入设备 现场信号 按钮、开关 传感器
输
微处理器（CPU）
输
入
出
部
运算器
控制器
部
件
件
外部设备 编程设备 计算机 打印机等
通
讯
系
用
I/O
及
统
户
扩
编
存
存
展
程
储
储
接
接
器
器
口
口
PLC系统结构示意图
存放系统工作程序（监控程序）； 存放模块化应用功能子程序； 存放命令解释程序； 存放功能子程序的调用管理程序； 存放存储系统参数。
PLC的基本原理和应用介绍
PLC的基本原理和应用介绍概述PLC（Programmable Logic Controller），可编程逻辑控制器，是一种用于工控系统中自动化控制的计算机控制系统。
本文将介绍PLC的基本原理和广泛应用的领域。
一、PLC的基本原理1.1 输入/输出PLC通过多种输入和输出信号与外部设备进行交互。
输入信号可以来自开关、传感器等，输出信号可连接到执行器、显示器等设备。
PLC 通过监测输入信号，根据预设的逻辑程序来决定输出信号状态，从而实现对设备的控制。
1.2 中央处理器（CPU）PLC的中央处理器负责接收输入信号、执行用户编写的程序，并发送输出信号。
CPU拥有高速计算和逻辑运算的能力，确保系统的实时性和稳定性。
1.3 存储器PLC的存储器中存放着运行时所需的逻辑程序和数据，包括输入信号状态、输出信号状态、中间变量等。
存储器的按位访问方式使得PLC能够高效地读写数据。
1.4 编程软件PLC的编程软件用于编写逻辑程序，通常采用类似于流程图的图形化编程语言，或者使用类似于传统编程语言的文本编程方式。
编程软件可以将编写好的逻辑程序下载到PLC的存储器中，以实现自动控制。
二、PLC的应用领域2.1 工业自动化PLC广泛应用于工业自动化领域，用于控制生产线上的机器和设备。
通过编写逻辑程序，PLC可以实现对生产线的启停、速度调节、材料配送等自动化控制操作，提高生产效率和产品质量。
2.2 楼宇自动化在楼宇自动化控制系统中，PLC可用于控制灯光、空调、电梯等设备。
通过根据时间和环境条件编写逻辑程序，PLC可以自动调节设备的运行状态，提高能源利用效率和使用舒适度。
2.3 交通系统PLC在交通系统中的应用主要表现在智能交通信号控制方面。
根据道路实时交通流量、车辆需求等信息，PLC能够自动调整交通信号灯的时序，优化交通流动，减少交通堵塞。
2.4 水处理PLC在水处理系统中的应用非常重要。
通过编写逻辑程序，PLC能够实现对水泵、过滤器、调节阀等设备的控制，确保水处理过程的稳定性和安全性。
PLC的工作原理
PLC的工作原理引言概述：PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于自动化控制系统中的电子设备。
它具有高效、可靠、灵活的特点，被广泛应用于工业生产、交通运输、能源管理等领域。
本文将详细介绍PLC的工作原理，包括输入输出模块、中央处理器、存储器和通信模块等四个部分。
一、输入输出模块1.1 输入模块：PLC的输入模块用于接收外部信号，并将其转换为数字信号，供中央处理器处理。
常见的输入信号包括开关信号、传感器信号等。
输入模块通常具有隔离功能，可以保护PLC系统免受外界电磁干扰。
1.2 输出模块：PLC的输出模块用于将中央处理器处理后的信号转换为控制信号，控制外部设备的运行。
输出模块通常具有继电器或晶体管输出，能够提供足够的电流和电压，以驱动各种负载设备。
1.3 信号处理：输入输出模块通过信号处理电路对输入输出信号进行处理，包括信号滤波、放大、隔离等功能，以确保信号的稳定性和可靠性。
二、中央处理器2.1 中央处理器的功能：中央处理器是PLC的核心部件，负责控制整个系统的运行。
它接收输入模块的信号，根据预设的程序进行逻辑运算和控制，然后将结果发送给输出模块。
中央处理器通常采用高性能的微处理器，具有较大的计算能力和存储容量。
2.2 程序运行：PLC的中央处理器通过运行用户编写的程序来实现控制逻辑。
程序通常采用类似于 ladder diagram（梯形图）的编程语言，用户可以通过该语言进行逻辑运算、计算和控制指令的编写。
2.3 实时性和可靠性：中央处理器需要具备较高的实时性和可靠性，以确保系统的稳定运行。
为了提高实时性，PLC通常采用硬实时操作系统，并通过中断机制来响应输入信号和处理输出信号。
三、存储器3.1 程序存储器：PLC的程序存储器用于存储用户编写的程序。
程序存储器通常采用非易失性存储器（如闪存），即使在掉电情况下也能保持程序的完整性。
3.2 数据存储器：PLC的数据存储器用于存储程序执行过程中产生的数据。
PLC控制的基本工作原理、分类
PLC控制的基本工作原理、分类PLC的基本工作原理一)．PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式1．每次扫描过程。
集中对输入信号进行采样。
集中对输出信号进行刷新。
2．输入刷新过程。
当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。
只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。
3．一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。
4．元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。
5．扫描周期的长短由三条决定。
（1）CPU执行指令的速度（2）指令本身占有的时间（3）指令条数6．由于采用集中采样。
集中输出的方式。
存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。
二)．PLC与继电器控制系统、微机区别1．PLC与继电器控制系统区别前者工作方式是“串行”，后者工作方式是“并行”。
前者用“软件”，后者用“硬件”。
2．PLC与微机区别前者工作方式是“循环扫描”。
后者工作方式是“待命或中断”3.PLC 编程方式PLC最突出的优点采用“软继电器”代替“硬继电器”。
用“软件编程逻辑”代替“硬件布线逻辑”。
PLC编程语言有梯形图、布尔助记符语言，等等。
尤其前两者为常用。
PLC的分类三）.按结构分类：1．整体式：是把PLC各组成部分安装在一起或少数几块印刷电路板上，并连同电源一起装在机壳内形成一个单一的整体，称之为主机或基本单元、小型、超小型PLC采用这种结构。
2．模块式：是把PLC各基本组成做成独立的模块。
中型、大型PLC采用这种方式。
便于维修。
PLC的基本结构和工作原理
工程师站
操作员站 系统控制网络
现场控制站1
现场控制站2
现场控制站n
现场总线的由来
分布式控制系统（DCS）
操作站 LAN
控制站
I/O
4-20 mA
PLC
4-20 mA
Analyzer
现场总线的由来
基于现场总线的分布式控制系统（FCS）
系统架构拓扑图
可编程控制器-应用设计1-水处理 介绍
可编程控制器-应用设计1-水处理
PLC发展主要历程时间表： 1982：多处理器； 1983：“Basic”语言协处理器，海量存储器； 1985：1MHz窄带LAN； 1986：并行处理； 1987：容错系统； 1988：小型独立系统； 1989：控制网络（Control Networking）； 1990：分布式处理（Distributed Processing）；
集中型
Unity
M340
Premium
M218
M258
Quantum
LMC058
分散型
单机型
Micr
M23
o
8
Twido
Zelio Logic
机床设备
离散控制
批量处理
过程控制
Modicon M340可编程控制器外观
FX-PLC
FX0S
FX0N
FX1S / FX1N
FX2N
AnS
QnA / AnA
二、可编程控制器的产生
1968年，GM公司提出十项设计标准：
编程简单，可在现场修改程序； 维护方便，采用插件式结构； 可靠性高于继电器控制柜； 体积小于继电器控制柜； 成本可与继电器控制柜竞争； 可将数据直接送入计算机； 可直接使用115V交流输入电压； 输出采用115V交流电压，能直接驱动电磁阀、交流接触器等； 通用性强，扩展方便; 能存储程序，存储器容量可以扩展到4KB。
PLC的工作原理
PLC的工作原理引言概述：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，它通过逻辑运算、数据处理和输入输出控制等功能，实现对工业生产过程的自动控制。
本文将详细介绍PLC的工作原理，包括输入输出模块、中央处理器、存储器、通信模块和编程软件等五个部分。
一、输入输出模块：1.1 数字输入模块：PLC通过数字输入模块接收外部传感器或开关的信号，如温度传感器、压力开关等。
数字输入模块将这些信号转换为数字信号，供PLC内部进行逻辑运算和处理。
1.2 模拟输入模块：模拟输入模块用于接收连续变化的信号，如压力、流量等。
它将模拟信号转换为数字信号，供PLC内部进行处理和控制。
1.3 输出模块：PLC的输出模块用于控制执行器，如电机、电磁阀等。
它将PLC内部处理后的信号转换为控制信号，通过输出模块输出，实现对执行器的控制。
二、中央处理器：2.1 CPU（中央处理器）：PLC的中央处理器是PLC的核心部件，负责执行各种逻辑运算和数据处理操作。
它接收输入模块传来的信号，并根据预设的程序进行逻辑判断和运算，然后控制输出模块输出控制信号。
2.2 内部总线：中央处理器通过内部总线连接各个模块，实现数据的传输和通信。
内部总线可以同时处理多个输入输出信号，提高PLC的响应速度和处理能力。
2.3 时序控制：中央处理器还具备时序控制的功能，可以根据预设的时间参数，控制输入输出信号的时序，实现精确的控制操作。
三、存储器：3.1 程序存储器：PLC的程序存储器用于存储用户编写的程序，包括输入输出的逻辑判断、运算处理和控制操作等。
程序存储器的容量决定了PLC可以实现的复杂程度和功能。
3.2 数据存储器：数据存储器用于存储PLC内部运算和处理的数据，包括输入信号、输出信号和中间结果等。
数据存储器的容量决定了PLC可以处理的数据量和精度。
3.3 保持存储器：保持存储器用于存储PLC的状态信息和参数设置等，如运行状态、通信参数、定时器参数等。
第五章 PLC的基本结构与工作原理ppt课件(全)
%Ix.y
%Qx.y
%Qx.y
信号采样
执行程序
输出结果
1.初始化处理
这一阶段完成的任务是开机清零。
2.处理输入信号阶段 在处理输入信号阶段，CPU对输入端进行扫描，将获得的各个输入 端子的信号送到输入暂存器存放。
3.程序处理阶段 在这个阶段中，PLC进行用户程序的处理，它对用户程序进行从上 到下依次扫描，并根据输入暂存器的输入信号和有关指令进行运 算和处理，最后将结果写入输出暂存器中。
5.3 可编程序控制器的编程语言
目前常用的PLC编程语言主要有梯形图语言、指令语句表语言。
1.梯形图语言
梯形图语言形象直观、逻辑关系明显、实用，是目前使用最多的 一种PLC编程语言。
SB1 +
SB2 KM1 -
KM1
%I0.1 %I0.2 %Q0.1
左
右
母 %Q0.1 线
母
梯级
线
2.指令语句表语言
这种编程语言是一种和计算机汇编语言类似的助记符语言形式， 它用一系列的操作指令组成的语句表将控制流程描述出来.
0 LD ％I0.1 1 OR ％Q0.1 2 ANDN ％I0.2 3 ST ％ Q0.1
0
LD
% I0.1
行号 操作码 操作数
3.梯形图语言和指令语句表语言的关系
梯形图语言和指令语句表语言在PLC中是一一对应的关系，如 图所示。
3.输入／输出单元(I／O接口电路)
它实际上是PLC与被控对象间传递输入／输出信号的接口部件.
4.电源单元
PLC的供电电源一般为AC220V，也可采用DC24V供电的。
5.编程器 编程器用于将用户程序送入PLC的存储器。
PLC的工作原理资料
点时才会动作：其常闭触点断开，常开触点闭合。也
就是说，PLC在任一时刻只能执行一条指令，它以“串
行”方式工作，这样便避开了继电接触器把握的触点竞
争和时序失配问题。
•
PLC运行时，CPU对用户程序作周期
性循环扫描，在无跳转指令或中断的状况
下，CPU从第一条指令开头挨次逐条地执
行用户程序，直到用户程序完毕，然后又
可编程把握器的工作原理
可编程把握器的工作方式
• (1) PLC的工作过程
•
PLC虽然具有计算机的很多特点，但是其工作方
式却与计算机有很大的不同。计算机承受的是中断方
式，PLC则承受循环扫描的工作方式。在工作过程中，
假设某个软继电器的线圈接通，该线圈的全部常开和
常闭触点并不愿定会立刻动作，只有CPU扫描到该触
PLC的扫描过程：按钮 源自钮输 入 电 路输 入 映 象 寄 存 器
程序执行 输 出
映 象 （ ）寄 存 器
输 出 电 路
接触器
图 程序执行原理图
PLC的工作流程即扫描过程主要有“输入采样”， “执行用户程序”和“输出刷新”三个阶段了。这三个阶 段是PLC工作过程的中心内容。理解透PLC工作过程 的这三个阶段是学习好PLC的根底。下面就具体分析 这三个阶段：
①输入采样扫描阶段 在PLC的存储器中，设置 了一片区域来存放输入信号和输出信号的状态，它 们分别称为输入过程映像存放器和输出过程映像存 放器。CPU以字节(8位)为单位来读写输入/输出过程 映像存放器。
图 PLC的扫描工作过程
这是第一个集中批处理过程，在这个阶段中， PLC首先按挨次扫描全部输入端子，并将各输入状态 存人相对应的输入映像存放器中。此时，输入映像 存储器被刷新，在当前的扫描周期内，用户程序依 据的输入信号的状态(ON或OFF)，均从输入映像存 放器中去读取，而不管此时外部输入信号的状态是 否变化。在此程序执行阶段和接下来的输出刷新阶 段，输入映像存放器与外界隔离，即使此时外部输 入信号的状态发生变化，也只能在下一个扫描周期 的输入采样阶段去读取。一般来说，输入信号的宽 度要大于一个扫描周期，否则很可能造成信号的丧 失。如当SB1按钮按下后，外部输入信号I0.0为ON 状态〔1状态〕，输入映像存放器中的位存放器I0.0 中的结果为1。
第五章 PLC基本原理
(3) 运动控制 ：PLC可应用于对直线运动或圆 运动控制： 可应用于对直线运动或圆 周运动的控制，如数控机床、机器人、金属加工、 周运动的控制，如数控机床、机器人、金属加工、 电梯控制等。 电梯控制等。 (4) 多级控制网络系统：PLC之间、PLC与计 多级控制网络系统： 之间、 之间 与计 算机之间及其他智能控制设备之间可以联网通信， 算机之间及其他智能控制设备之间可以联网通信， 实现远程数据处理和信息共享。 实现远程数据处理和信息共享。
电源单元
DIN导轨 CPU单元
5、PLC的运用
如果按应用类型来划分， 如果按应用类型来划分，可编程序控制器的应用可分 为以下几个类型： 为以下几个类型： (1) 开关逻辑和顺序控制：这是可编程序控制器最基本 开关逻辑和顺序控制： 的控制功能， 在工业场合应用最广泛， 的控制功能 ， 在工业场合应用最广泛 ， 可代替继电器控 制系统。 开关量逻辑控制不但能用于单台设备 ， 而且可 制系统 。 开关量逻辑控制不但能用于单台设备， 用于生产线上。 用于生产线上。 (2) 过程控制：PLC通过模拟量 模块，可对温度、流 过程控制： 通过模拟量I/O模块 通过模拟量 模块，可对温度、 压力等连续变化的模拟量进行控制。 大中型PLC都 量 、 压力等连续变化的模拟量进行控制 。 大中型 都 具有PID闭环控制功能并已广泛地用于电力、化工、机械、 闭环控制功能并已广泛地用于电力、化工、机械、 具有 闭环控制功能并已广泛地用于电力 冶金等行业。 冶金等行业。
（1）编程方便，现场可修改程序； ）编程方便，现场可修改程序； （2）维修方便，采用插件式结构； ）维修方便，采用插件式结构； （3）可靠性高于继电器控制装置； ）可靠性高于继电器控制装置； （4）数据可直接输入管理计算机中； ）数据可直接输入管理计算机中； （5）输入电源可为市电； ）输入电源可为市电； （ 6）输出电源可为市电，负载电流要求 2A以上，可直 ）输出电源可为市电， 以上， 以上 接驱动电磁阀和接触器等； 接驱动电磁阀和接触器等； （7）用户存储器容量大于 ）用户存储器容量大于4KB； ； （8）体积小于继电器控制装置； ）体积小于继电器控制装置； （9）扩展时原系统变更最少； ）扩展时原系统变更最少； （l0）成本与继电器控制装置相比，有一定竞争力。 ）成本与继电器控制装置相比，有一定竞争力。
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1.PLC的硬件结构
可编程控制器主要由中央处理单元(CPU)、存储器(RAM、ROM)、输入输出单元(I/O)、电源和编程器等几组成。
PLC硬件结构如图1所示：
图1 PLC硬件结构
1.1 中央控制处理单元(CPU)
可编程控制器中常用的CPU主要采用通用微处理器、单片机和双极型位片式微处理器三种类型。
通用微处理器有8080、8086、80286、80386等；单片机有8031、8096等；位片式微处理器的AM2900、AM2903等。
FX2可编程控制器使用的微处理器是16位的8096单片机。
1.2 存储器
可编程控制器配有两种存储器：系统存储器和用户存储器。
系统存储器：存放系统管理程序。
用户存储器：存放用户编制的控制程序。
1.3 输入接口电路
PLC通过输入单元可实现将不同输入电路的电平进行转换，转换成PLC所需的标准电平供PLC进行处理。
接到PLC输入接口的输入器件是：各种开关、按钮、传感器等。
各种PLC的输入电路大都相同，PLC输入电路中有光耦合器隔离，并设有RC滤波器，用以消除输入触点的抖动和外部噪声干扰。
PLC输入电路通常有三种类型：直流(12∽24)V输入、交流(100∽120)V输入与交流(200∽240)V输入和交直流(12∽24)V输入
1.4 输出接口电路 PLC 的输出有三种形式，即继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出。
如图所示：
图2 直流输入模块 图3 交、直流输入模块 图4 交流输入模块
图5 场效应晶体管输出方式（直流输出）
图6 可控硅输出方式（交流输出）
图7 继电器输出方式（交直流输出）输出端子有两种接法：
一种是输出各自独立，无公共点：各输出端子各自形成独立回路。
一种为每4∽8个输出点构成一组，共有一个公共点：在输出共用一个公共端子时，必须用同一电压类型和同一电压等级，但不同的公共点组可使用不同电压类型和等级的负载，且各输出公共点之间是相互隔离的。
输入输出端子处理的过程如下：
1.5 电源
PLC的供电电源一般是市电，也有用直流24V电源供电的。
1.6编程器
利用编程器可将用户程序输入PLC的存储器，还可以用编程器检查程序、修改程序；
利用编程器还可以监视PLC的工作状态。
编程器一般分简易型和智能型。
1.7 PLC的软件结构
在可编程控制器中，PLC的软件分为两大部分：
1.系统监控程序：用于控制可编程控制器本身的运行。
主要由管理程序、用户指令解
释程序和标准程序模块，系统调用。
2.用户程序：它是由可编程控制器的使用者编制的，用于控制被控装置的运行。
1.8 PLC的工作原理
（1）PLC的工作方式：采用循环扫描方式。
在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。
注意：
由于PLC是扫描工作过程，在程序执行阶段即使输入发生了变化，输入状态映象寄存器的内容也不会变化，要等到下一周期的输入处理阶段才能改变。
循环扫描
过程如下：
运行
）
内部处理
通信操作
输入处理
程序执行
输出处理
停止
（2）工作过程：主要分为内部处理、通信操作、输入处理、程序执行、输出处理几个阶段。
1）内部处理阶段：
在此阶段，PLC检查CPU模块的硬件是否正常，复位监视定时器，以及完成一些其它内部工作。
2）通信服务阶段
在此阶段，PLC与一些智能模块通信、响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容等，当PLC处于停状态时，只进行内容处理和通信操作等内容。
3）输入处理
输入处理也叫输入采样。
在此阶段顺序读入所有输入端子的通断状态，并将读入的信息存入内存中所对应的映象寄存器。
在此输入映象寄存器被刷
新，接着进入程序的执行阶段。
4）程序执行
根据PLC梯形图程序扫描原则，按先左后右，先上后下的步序，逐句扫描，执行程序。
但遇到程序跳转指令，则根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转
地址。
若用户程序涉及到输入输出状态时，PLC从输入映象寄存器中读出上一
阶段采入的对应输入端子状态，从输出映象寄存器读出对应映象寄存器的当前
状态。
根据用户程序进行逻辑运算，运算结果再存入有关器件寄存器中。
5）输出处理
程序执行完毕后，将输出映象寄存器，即元件映象寄存器中的Y寄存器的状态，在输出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路，驱动功率放大电路，
使输出端子向外界输出控制信号，驱动外部负载。
（3）PLC的运行方式：
1）运行工作模式
当处于运行工作模式时，PLC要进行从内部处理、通信服务、输入处理、程序处理、输出处理，然后按上述过程循环扫描工作。
在运行模式下，PLC通过反复执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能，为了使PLC的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只
执行一次，而是不断地重复执行，直至PLC停机或切换到STOP工作模式。
注：
PLC的这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。
2）停止模式
当处于停止工作模式时，PLC只进行内部处理和通信服务等内容。
2.PLC的编程语言
（1）梯形图
梯形图编程语言习惯上叫梯形图。
梯形图沿袭了继电器控制电路的形式，也可以说，梯形图编程语言是在电气控制系统中常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，具有形象、直观、实用，电气技术人员容易接受，是目前用得最多的一种PLC编程语言。
（2）指令表
这种编程语言是一种与计算机汇编语言相类似的助记符编程方式，用一系列操作指令组成的语句表将控制流程热核出来，并通过编程器送到PLC中去。
（3）顺序功能图
采用IEC标准的SFC(Sequential Function Chart)语言，用于编制复杂的顺控程序。
利用这种先进的编程方法，初学者也很容易编出复杂的顺控程序，大大提高了工作效率，也为调试、试运行带来许多言传的方便。
（4）状态转移图
类似于顺序功能图，可使复杂的顺控系统编程得到进一步简化。
（5）逻辑功能图
它基本上沿用了数字电路中的逻辑门和逻辑框图来表达。
一般用一个运算框图表示一种功能。
控制逻辑常用“与”、“或”、“非”三种功能来完成。
目前国际电工协会(IEC)正在实施发展这种编程标准。
（6）高级语言
近几年推出的PLC，尤其是大型PLC，已开始使用高级语言进行编程采用高级语言编程后，用户可以象使用PC机一样操作PLC。
在功能上除可完成逻辑运算功能外，还可以进行PID调节、数据采集和处理、上位机通信等。