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项目一认识FX2N系列PLC
【项目描述】
可编程控制器是一种数字运算操作的电子装置,是直接应用于工业环境,用程序来改变控制功能,易于与工业控制系统连成一体的工业计算机。市场上有美国的AB公司、德国的西门子(SIEMENS)公司、法国的施耐德(SCHNEIDER)公司,日本的欧姆龙(OMRON)和三菱(MITSUBISH)公司。本项目主要认识FX2N系列的PLC硬件组成及各部分的功能,编程元件,编程语言的功用,I/O配线以及HPP和GX Developer V8应用。
任务一了解FX2N系列PLC的硬件结构
任务目标
任务分析
1. 可编程序控制器的硬件系统的基本结构由中央处理单元、存储器、I/O单元、电源单元、编程器、扩展接口、编程器接口和存储器接口组成。
2. 编程元件常用的有输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、定时器T、计数器C、数据寄存器D、指针P/I、常数K。
PLC输入接口相连的元器件(按钮SB、开关SW、行程开关SQ、继电器KS、传感器C)。
PLC输出接口相连的元器件(接触器线圈子KM、指示灯HL、蜂鸣器HA、电磁阀KV等)。
相关知识
FX2N系列外部结构如图1-1所示,一般为长方体结构,外部有两排接线端子,按功能可以分为电源输入接线端、输入接线端、输出接线端、传感器电源输出接线等。
图1-1 FX2N系列可编程序控制器的外部结构
可编程序控制器的硬件系统的基本结构框图如图1-2所示,由中央处理单元、存储器、I/O单元、电源单元、编程器、扩展接口、编程器接口和存储器接口组成。
图1-2 PLC硬件系统结构框图
(1)中央处理单元(CPU) 中央处理单元是可编程序控制器的核心。CPU的作用是执行系统控制软件,从输入接口读取各开关状态,根据梯形图程序进行逻辑处理,并将处理结果输出到输出接口。
(2)存储器存储器用来存放程序和数据。存储器中的程序包括系统程序和应用程序,梯形图程序属于应用程序。
(3)I/O单元 I/O单元是PLC与生产设备连接的接口。
①输入接口电路。输入接口接收被控设备的开关状态和传感器信号,通过接口电路转换成适合CPU处理的数字信号。可分为三种类型:直流输入、交流输入和交直流混合输入。外部输入元件可以是无源触点或有源传感器。输入电路包括光电隔离和RC滤波器,用于消除输入触点抖动和外部噪声干扰。图1-3所示为直流输入方式的电路。
图1-3 直流输入接口电路
②输出接口电路
输出接口电路将内部电路输出的弱电信号转换为现场需要的强电信号输出,以驱动电磁阀、接触器、指示灯等执行元件。为保证PLC可靠安全地工作,输出电路也要采取电气隔离措施。输出电路分为继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出三种形式,如图1-4所示。