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1、可编程序控制器技术可编程序控制器技术hanzhaoxu一一PLC的基本组成及工作原理的基本组成及工作原理一、一、PLC的基本构成的基本构成 可分为两大部分：可分为两大部分：软件系统、硬件系统软件系统、硬件系统 软件系统：软件系统：指管理、控制、使用指管理、控制、使用PLC，确保，确保PLC正常正常工作的一套程序。包括工作的一套程序。包括系统程序系统程序系统程序系统程序和和用户程序用户程序用户程序用户程序。系统程序由。系统程序由生产产家提供，用于管理生产产家提供，用于管理PLC的各种资源，控制硬件的正的各种资源，控制硬件的正常动作，协调各硬件组成间的关系。用户程序由用户编制，常动作，协调各硬件组
2、成间的关系。用户程序由用户编制，反映实际作用过程中输入输出之间的控制关系。反映实际作用过程中输入输出之间的控制关系。硬件系统：硬件系统：指组成指组成PLC的所有具体设备。其中主要有的所有具体设备。其中主要有中央处理器中央处理器中央处理器中央处理器CPUCPU、存储器、输入、存储器、输入、存储器、输入、存储器、输入/输出口、通信接口、编程输出口、通信接口、编程输出口、通信接口、编程输出口、通信接口、编程器器器器和和电源电源电源电源等部分。此外还有扩展设备、等部分。此外还有扩展设备、EPROM存储器的读存储器的读写板以及打印机等外围设备。写板以及打印机等外围设备。PLC基本组成框图：（图基本组成框
3、图：（图1-2）二、二、PLC的等效电路的等效电路4P7 图图1-4 PLC控制电路控制电路4图图1-5 PLC控制系统的等效电路图控制系统的等效电路图二、二、PLC的工作原理的工作原理1、工作方式、工作方式：循环扫描工作方式：循环扫描工作方式PLC循环扫描工作方式流程图（图循环扫描工作方式流程图（图1-6）PLC有有STOP和和RUN两个状态。两个状态。STOP时：只完成内部处理和通信服务两个阶段的工作。时：只完成内部处理和通信服务两个阶段的工作。RUN时：完成从内部处理到输出刷新五个阶段的工作。时：完成从内部处理到输出刷新五个阶段的工作。功能描述：功能描述：初使化阶段初使化阶段：内部继电器
4、复位、输入输出暂存器清零，：内部继电器复位、输入输出暂存器清零，定时器预置，识别扩展单元等。定时器预置，识别扩展单元等。内部处理阶段内部处理阶段：自诊断内部硬件，并自动复位：自诊断内部硬件，并自动复位CPU内内部设置的监视定时器。部设置的监视定时器。通信服务阶段通信服务阶段：与上位机、下位机通信，与其它智能：与上位机、下位机通信，与其它智能装置通信，接受并根据优先级别处理来自它们的中断请求，装置通信，接受并根据优先级别处理来自它们的中断请求，响应编程器键入的命令，更新编程器显示的内容等。响应编程器键入的命令，更新编程器显示的内容等。输入采样阶段输入采样阶段：PLC的中央处理器对各个输入端进行的
5、中央处理器对各个输入端进行扫描，将输入端的状态送到输入暂存器。扫描，将输入端的状态送到输入暂存器。程序处理阶段程序处理阶段：按程序对数据进行逻辑、算术运算，再：按程序对数据进行逻辑、算术运算，再将正确的结果送到输出暂存器中。将正确的结果送到输出暂存器中。输出刷新阶段输出刷新阶段：把输出暂存器中的状态通过输出部件转：把输出暂存器中的状态通过输出部件转换成被控设备所能接受的电流或电压信号，以驱动被控设备换成被控设备所能接受的电流或电压信号，以驱动被控设备。2、用户程序执行的过程、用户程序执行的过程三个阶段：输入采样阶段三个阶段：输入采样阶段“读读”程序处理阶段程序处理阶段“算算”输出刷新阶段输出刷
6、新阶段“写写”图图1-7：“读读”：PLC读入输入端子的状态，存入输入暂存器，读入输入端子的状态，存入输入暂存器，输入暂存器被刷新。此时，在同一个扫描周期内，在后输入暂存器被刷新。此时，在同一个扫描周期内，在后两个阶段即程序处理阶段和输出刷新阶段，即使输入端两个阶段即程序处理阶段和输出刷新阶段，即使输入端子的状态发生变化，输入暂存器的内容也不会改变。输子的状态发生变化，输入暂存器的内容也不会改变。输入端状态的每一次变化，只有在一个扫描周期的输入采入端状态的每一次变化，只有在一个扫描周期的输入采样阶段才会被读入，也即输入暂存器的刷新仅在输入采样阶段才会被读入，也即输入暂存器的刷新仅在输入采样阶段
7、完成。样阶段完成。“算算”：PLC按从左至右、自上而下的顺序，对用户程序按从左至右、自上而下的顺序，对用户程序的指令逐条扫描、运算。的指令逐条扫描、运算。PLC从输入暂存器和输出暂存器从输入暂存器和输出暂存器中读取所需的内容，然后进行算术逻辑运算，并将运算结中读取所需的内容，然后进行算术逻辑运算，并将运算结果写入输出暂存器。此阶段，输出暂存器中所存放的信息果写入输出暂存器。此阶段，输出暂存器中所存放的信息不断地被刷新。不断地被刷新。当用户程序扫描运算结束时，输出暂存器当用户程序扫描运算结束时，输出暂存器中所存放的信息是本周期处理用户程序的最终结果。中所存放的信息是本周期处理用户程序的最终结果。
8、“写写”：输出暂存器中最终存放的信息转入输出锁存器，输出暂存器中最终存放的信息转入输出锁存器，通过输出端驱动所接的外部负载。外部负载所获得的控制通过输出端驱动所接的外部负载。外部负载所获得的控制信息，是用户程序在一个扫描周期中的最终信息。信息，是用户程序在一个扫描周期中的最终信息。说明：说明：PLC具有响应滞后（具有响应滞后（ms级）。级）。小结小结4一、一、PLC的基本构成的基本构成 软件系统、硬件系统软件系统、硬件系统4二、二、PLC的工作原理的工作原理 循环扫描工作方式循环扫描工作方式 用户程序执行的过程：读、算、写用户程序执行的过程：读、算、写复习题复习题41.PLC的软件系统是指管理
9、、控制和使用的软件系统是指管理、控制和使用PLC，确保，确保PLC正常工作的一整套程序。正常工作的一整套程序。T/4DD/42.控制和使用者根据生产工艺要求编写的程序是控制和使用者根据生产工艺要求编写的程序是()。4A、系统程序系统程序 B、用户程序用户程序 C、通用程序通用程序 D、汇编汇编程序程序4DBD/43.()是是PLC的核心部件，它协调和指挥的核心部件，它协调和指挥PLC的整个的整个工作过程。工作过程。4A、软件软件 B、存贮器存贮器 C、I/O单元单元 D、CPU4DDD/44.PLC的硬件系统主要有的硬件系统主要有()、通信接口、编程器和、通信接口、编程器和电源等部分。电源等部
10、分。4A、CPU B、存贮器存贮器 C、I/O单元单元 D、打印机打印机4DA,B,CD/45.基本单元是基本单元是PLC系统的最小硬件配置，它包括电源和系统的最小硬件配置，它包括电源和()。4A、CPU B、存贮器存贮器 C、I/O单元单元 D、程序程序4DA,B,CD/46.PLC输出锁存器中的内容是输出锁存器中的内容是PLC在一个扫描周期中对在一个扫描周期中对用户程序进行处理的最终结果用户程序进行处理的最终结果,不随用户程序的解算而不随用户程序的解算而变化。变化。T/4DD/47.PLC采用采用()工作方式。工作方式。4A、读写读写 B、通讯服务通讯服务 C、程序处理程序处理 D、循环扫描循环扫描4DDD/48.PLC处于运行状态时，输入端状态的变化将处于运行状态时，输入端状态的变化将在在()阶段完成阶段完成.4A、输入采样输入采样 B、内部处理内部处理 C、程序处理程序处理 D、输出刷新输出刷新4DAD/49.画出画出PLC循环扫描工作方式的流程图。循环扫描工作方式的流程图。T/410.PLC用户程序执行的过程分为用户程序执行的过程分为()三个阶三个阶段。段。4A、循环扫描循环扫描 B、输入采样输入采样 4C、程序处理程序处理 D、输出刷新输出刷新4DB,C,DD/END再见！