文档介绍：第一章可编程控制器概况
可编程控制器(PROGRAMMABLE CONTROLLER,简称 PC)。与个人计算机的
PC 相区别,用 PLC 表示。
PLC 是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自
动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置,目的是用来取代继电
器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能,建立柔性的程控系统。国际电工
委员会(IEC)颁布了对 PLC 的规定:可编程控制器是一种数字运算操作的电
子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其
内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并
通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序
控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其
功能的原则设计。
PLC 具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编
程简单等特点。可以预料:在工业控制领域中,PLC 控制技术的应用必将形成
世界潮流
PLC 程序既有生产厂家的系统程序,又有用户自己开发的应用程序,系统
程序提供运行平台,同时,还为 PLC 程序可靠运行及信息与信息转换进行必要
的公共处理。用户程序由用户按控制要求设计。
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第二章 PLC 的结构及基本配置
一般讲,PLC 分为箱体式和模块式两种。但它们的组成是相同的,对箱体
式 PLC,有一块 CPU 板、I/O 板、显示面板、内存块、电源等,当然按 CPU 性
能分成若干型号,并按 I/O 点数又有若干规格。对模块式 PLC,有 CPU 模块、
I/O 模块、内存、电源模块、底板或机架。无任哪种结构类型的 PLC,都属于
总线式开放型结构,其 I/O 能力可按用户需要进行扩展与组合。PLC 的基本结
构框图如下:
接受驱动
输中央处理单元接
现场信号受控元件
入 CPU 板口
接部
口件
部输
件出
电源部件
一、CPU 的构成
PLC 中的 CPU 是 PLC 的核心,起神经中枢的作用,每台 PLC 至少有一个
CPU,它按 PLC 的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的
方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,
诊断电源和 PLC 内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后,
从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的
控制信号,去指挥有关的控制电路,
与通用计算机一样,主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系
的数据、控制及状态总线构成,还有外围芯片、总线接口及有关电路。它确定
了进行控制的规模、工作速度、内存容量等。内存主要用于存储程序及数据,
是 PLC 不可缺少的组成单元。
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CPU 的控制器控制 CPU 工作,由它读取指令、解释指令及执行指令。但工
作节奏由震荡信号控制。
CPU 的运算器用于进行数字或逻辑运算,在控制器指挥下工作。
CPU 的寄存器参与运算,并存储运算的中间结果,它也是在控制器指挥下
工作。
CPU 虽然划分为以上几个部分,但 PLC 中的 CPU 芯片实际上就是微处理器,
由于电路的高度集成,对 CPU 内部的详细分析已无必要,我们只要弄清它在 PLC
中的功能与性能,能正确地使用它就够了。
CPU 模块的外部表现就是它的工作状态的种种显示、种种接口及设定或控
制开关。一般讲,CPU 模块总要有相应的状态指示灯,如电源显示、运行显示、
故障显示等。箱体式 PLC 的主箱体也有这些显示。它的总线接口,用于接 I/O
模板或底板,有内存接口,用于安装内存,有外设口,用于接外部设备,有的
还有通讯口,用于进行通讯。CPU 模块上还有许多设定开关,用以对 PLC 作设
定,如设定起始工作方式、内存区等。
二、I/O 模块:
PLC 的对外功能,主要是通过各种 I/O 接口模块与外界联系的,按 I/O 点
数确定模块规格及数量,I/O 模块可多可少,但其最大数受 CPU 所能管理的基
本配置的能力,即受最大的底板或机架槽数限制。 I/O 模块集成了 PLC 的 I/O
电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。
三、电源模块:
有些 PLC 中的电源,是与 CPU 模块合二为一的,有些是分开的,其主要用
途是为 PLC 各模块的集成电路提供工作电源。同时,有的还为输入电路提供 24V
的工作电源。电源以其输入类型有:交流电源,加的为交流 220VAC 或 110VAC,
直流电源,加的为直流电压,常用的为 24V