第3章PLC基本組成和工作原理(簡(jiǎn)化)

1、博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德 第三章 PLC的基本組成的基本組成 PLC的工作原理的工作原理博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德1 1、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)內(nèi)容 （1 1）PLCPLC的基本組成及各組成部分的作用的基本組成及各組成部分的作用 （2 2）PLCPLC對(duì)繼電器控制系統(tǒng)的仿真對(duì)繼電器控制系統(tǒng)的仿真 模擬繼電器控制的編程；模擬繼電器控制的編程； 梯形圖。梯形圖。 （3 3）可編程序控制器的工作原理）可編程序控制器的工作原理 A A 、建立建立 I/O I/O 映像區(qū)；映像區(qū)； B B 、循環(huán)掃描的工作方式；循環(huán)掃描的工作方式； C C 、輸入、輸出延遲響應(yīng)。輸入、輸出延遲響應(yīng)。 博學(xué)博學(xué) 求是求是

2、明德明德2 2 、基本要求、基本要求 （ 1 1 ）了解可編程序控制器的基本組成；）了解可編程序控制器的基本組成； （ 2 2 ）理解梯形圖編程法是）理解梯形圖編程法是 PLC PLC 模擬繼電器控制系統(tǒng)的模擬繼電器控制系統(tǒng)的編程方法；編程方法； （ 3 3 ）理解可編程序控制器的周期循環(huán)掃描的工作過(guò)程；）理解可編程序控制器的周期循環(huán)掃描的工作過(guò)程；輸入、輸出延遲響應(yīng)等知識(shí)；為正確編制程序奠定理論基輸入、輸出延遲響應(yīng)等知識(shí)；為正確編制程序奠定理論基礎(chǔ)。礎(chǔ)。 博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德PLC的基本組成的基本組成博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德 1.中央處理單元（中央處理單元（CPU） 1)控制用戶

3、從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)的接收與存儲(chǔ)； 2)檢查編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤，診斷電源及PLC內(nèi)部的工作故障； 3)用掃描方式工作，接收來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)，并輸入到輸入映象寄存器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。 4)在進(jìn)入運(yùn)行方式后，從存儲(chǔ)器中逐條讀取并執(zhí)行用戶程序完成用戶程序所規(guī)定的邏輯運(yùn)算，算術(shù)運(yùn)算機(jī)數(shù)據(jù)處理等操作 5) 根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)，刷新輸出映象寄存器的內(nèi)容，再經(jīng)輸出部件實(shí)現(xiàn)輸出控制，打印制表或數(shù)據(jù)通信等功能（1）通用處理器：8086、80286、80386（2）單片機(jī)芯片：MCS-51、MCS-96（3）位片式微處理器：AMD-2900，2901，2903小型PLC多采用8位微處理器或

4、單片機(jī)作為CPU中型PLC多采用16位微處理器或單片機(jī)作為CPU大型PLC多采用高速位片式微處理器博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德2. 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)系統(tǒng)：存放系統(tǒng)程序的存儲(chǔ)系統(tǒng)：存放系統(tǒng)程序的系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和存放用戶程序和存放用戶程序的的用戶程序存儲(chǔ)器用戶程序存儲(chǔ)器 系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器：系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器：用來(lái)存儲(chǔ)可編程控制器內(nèi)部的各種信息用來(lái)存儲(chǔ)可編程控制器內(nèi)部的各種信息 一般系統(tǒng)程序由一般系統(tǒng)程序由PLC廠家編寫(xiě)的系統(tǒng)監(jiān)控程序，不能由用戶直接廠家編寫(xiě)的系統(tǒng)監(jiān)控程序，不能由用戶直接存取。系統(tǒng)程序主要由有關(guān)系統(tǒng)管理，解釋指令，標(biāo)準(zhǔn)程序及系存取。系統(tǒng)程序主要由有關(guān)系統(tǒng)管理，解釋指令，標(biāo)準(zhǔn)

5、程序及系統(tǒng)調(diào)用等程序組成。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器一般用統(tǒng)調(diào)用等程序組成。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器一般用PROM或或EPROM構(gòu)構(gòu)成成 用戶程序存儲(chǔ)器：用戶程序存儲(chǔ)器：用來(lái)存放用戶程序，該存儲(chǔ)器的容量不大，用來(lái)存放用戶程序，該存儲(chǔ)器的容量不大，主要存儲(chǔ)可編程控制器內(nèi)部的輸入輸出信息，以及內(nèi)部繼電器，主要存儲(chǔ)可編程控制器內(nèi)部的輸入輸出信息，以及內(nèi)部繼電器，移位寄存器，累加寄存器，數(shù)據(jù)寄存器，定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的動(dòng)作移位寄存器，累加寄存器，數(shù)據(jù)寄存器，定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的動(dòng)作狀態(tài)。比如，小型的容量一般只有幾個(gè)狀態(tài)。比如，小型的容量一般只有幾個(gè)K字節(jié)（不高于字節(jié)（不高于8KB），），中型的為中型的為264KB，大型的達(dá)到幾百，

6、大型的達(dá)到幾百KB以上以上 。一般講的。一般講的PLC的的內(nèi)存大小，是指用戶程序存儲(chǔ)器的容量，常用內(nèi)存大小，是指用戶程序存儲(chǔ)器的容量，常用RAM構(gòu)成，為防止構(gòu)成，為防止博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德RAM：存儲(chǔ)各種暫存數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、用戶正調(diào)存儲(chǔ)各種暫存數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、用戶正調(diào) 試的程序。試的程序。ROM：存放監(jiān)控程序和用戶已調(diào)試好的程序。存放監(jiān)控程序和用戶已調(diào)試好的程序。電源掉電時(shí)電源掉電時(shí)RAM中信息丟失，常采用鋰電池做后備保護(hù)。中信息丟失，常采用鋰電池做后備保護(hù)。 若程序已經(jīng)完全調(diào)試好了，且一段時(shí)期內(nèi)不需改變功能，可若程序已經(jīng)完全調(diào)試好了，且一段時(shí)期內(nèi)不需改變功能，可將其固化到將其固化到E

7、PROM。但是用戶程序中必須有部分。但是用戶程序中必須有部分RAM，用以，用以存放一些必要的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。存放一些必要的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。 用戶程序區(qū)分兩個(gè)區(qū)：用戶程序區(qū)分兩個(gè)區(qū)：程序存儲(chǔ)區(qū)程序存儲(chǔ)區(qū)和和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū) 程序存儲(chǔ)區(qū)程序存儲(chǔ)區(qū)：用來(lái)存儲(chǔ)由用戶編寫(xiě)的，通過(guò)編程的，通過(guò)編：用來(lái)存儲(chǔ)由用戶編寫(xiě)的，通過(guò)編程的，通過(guò)編程器輸入的程序。程器輸入的程序。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)：用來(lái)存儲(chǔ)通過(guò)輸入端子讀取的輸入信號(hào)狀態(tài)，：用來(lái)存儲(chǔ)通過(guò)輸入端子讀取的輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出端子輸出信號(hào)狀態(tài)，輸出端子輸出信號(hào)狀態(tài)，PLC中的各個(gè)內(nèi)部器件的狀態(tài)，以及中的各個(gè)內(nèi)部器件的狀態(tài)，以及特殊功能要求的有關(guān)數(shù)據(jù)特殊功能要求的有

8、關(guān)數(shù)據(jù)博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德3. 輸入、輸出接口：輸入、輸出接口：采用光電隔離，實(shí)現(xiàn)了采用光電隔離，實(shí)現(xiàn)了PLC的內(nèi)部的內(nèi)部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。輸入接口作用：輸入接口作用：將按鈕、行程開(kāi)關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號(hào)，將按鈕、行程開(kāi)關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號(hào)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入主機(jī)。轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入主機(jī)。輸入單元類型：輸入單元類型： 直流輸入單元直流輸入單元 交流輸入單元交流輸入單元交直流輸入單元交直流輸入單元輸入信號(hào)輸入信號(hào)：1.控制信號(hào)：開(kāi)機(jī)，關(guān)機(jī)，轉(zhuǎn)換，調(diào)整，急停（控制臺(tái)）2.檢測(cè)信號(hào)：傳感器，繼電器的觸點(diǎn)，限位開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)等

9、 這些信號(hào)有的是開(kāi)關(guān)（或數(shù)字）量，有的是模擬量，有的是直流信號(hào)，有的是交流信號(hào)。要根據(jù)輸入信號(hào)的類型選擇合適的輸入接口。博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德輸出接口作用：輸出接口作用：將主機(jī)向外輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)外將主機(jī)向外輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行電路的信號(hào)，以便控制接觸器線圈等電器通斷部執(zhí)行電路的信號(hào)，以便控制接觸器線圈等電器通斷電；另外輸出電路也使計(jì)算機(jī)與外部強(qiáng)電隔離。電；另外輸出電路也使計(jì)算機(jī)與外部強(qiáng)電隔離。輸出三種形式：輸出三種形式： 繼電器繼電器 - 低速大功率低速大功率 可控硅可控硅 - 高速大功率高速大功率 晶體管晶體管 - 高速小功率高速小功率輸出信號(hào)輸出信號(hào)：1.控制信

10、號(hào)：如指示燈的亮或滅，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，停止或正反轉(zhuǎn)，設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)，平移，升降，閥門(mén)的開(kāi)閉等。 因?yàn)镻LC的直接輸出帶負(fù)載的能力有限，所以PLC輸出接口所帶的負(fù)載，通常是接觸器的線圈，電磁閥的線圈，信號(hào)指示燈，可控硅，晶體管博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德（1）輸入接口電路：）輸入接口電路：采用采用光電耦合器，防止強(qiáng)電干擾。光電耦合器，防止強(qiáng)電干擾。COM光電三極管光電三極管發(fā)光二極管發(fā)光二極管直流電源直流電源輸入端子輸入端子+PLCXn+24V發(fā)光二極管發(fā)光二極管博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德繼電器輸出繼電器輸出（2）輸出接口電路：）輸出接口電路：以以繼電器形式為例繼電器形式為例：PLC內(nèi)內(nèi)部部電電路路

11、內(nèi)內(nèi)部部電電路路J+交流電源或交流電源或直流電源直流電源YCOM-博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德4.電源單元 把外部供應(yīng)的電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的電源。把外部供應(yīng)的電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的電源。 有的電源單元還向外提供有的電源單元還向外提供24v隔離直流電源，可供開(kāi)隔離直流電源，可供開(kāi)關(guān)量輸入單元連接的現(xiàn)場(chǎng)無(wú)源開(kāi)關(guān)等使用。關(guān)量輸入單元連接的現(xiàn)場(chǎng)無(wú)源開(kāi)關(guān)等使用。 可編程序控制器的電源一般采用開(kāi)關(guān)式電源，其特點(diǎn)可編程序控制器的電源一般采用開(kāi)關(guān)式電源，其特點(diǎn)是輸入電壓范圍寬、體積小、重量輕、效率高、抗干是輸入電壓范圍寬、體積小、重量輕、效率高、抗干擾性能好。擾性

12、能好。博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德4.電源單元 PLC的外部工作電源一般為單相的外部工作電源一般為單相85260V 50/60HZ AC電源，也有采用電源，也有采用2426V DC電源的。電源的。PLC對(duì)其外部工作對(duì)其外部工作電源的穩(wěn)定度要求不高，一般可允許電源的穩(wěn)定度要求不高，一般可允許15左右左右對(duì)于對(duì)于PLC輸出端子上接的負(fù)載所需負(fù)載工作電源，必須輸出端子上接的負(fù)載所需負(fù)載工作電源，必須由用戶提供。由用戶提供。PLC的內(nèi)部電源系統(tǒng)一般有三類：的內(nèi)部電源系統(tǒng)一般有三類：1.第一類是供第一類是供PLC中的中的TTL芯片和集成運(yùn)算放大器使用芯片和集成運(yùn)算放大器使用的基本電源（的基本電源（5V和

13、和 15VDC電源）電源）2.第二類電源是提供輸出接口使用的高壓大電流功率電第二類電源是提供輸出接口使用的高壓大電流功率電源源3.第三類電源是鋰電池及其充電電源第三類電源是鋰電池及其充電電源 考慮到系統(tǒng)的可靠性及光電隔離器的使用，不同類電源考慮到系統(tǒng)的可靠性及光電隔離器的使用，不同類電源有不同的地線有不同的地線博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德5. 各種接口、高功能模塊：各種接口、高功能模塊：便于擴(kuò)展便于擴(kuò)展 小型機(jī)：小型機(jī)：一體機(jī)，有接口可擴(kuò)展。一體機(jī)，有接口可擴(kuò)展。 博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德Power in a Small Package!電源模塊CPU模塊IO模塊底 板中、大型機(jī)：中、大型

14、機(jī)：模塊式。可根據(jù)需要在主板上隨意組合模塊式。可根據(jù)需要在主板上隨意組合。博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德編程設(shè)備可以是專用編程設(shè)備可以是專用的手持式的編程器；也可的手持式的編程器；也可以是安裝了專門(mén)的編程通以是安裝了專門(mén)的編程通訊軟件的個(gè)人計(jì)算機(jī)。訊軟件的個(gè)人計(jì)算機(jī)。6. 編程設(shè)備編程設(shè)備用戶可以通過(guò)鍵盤(pán)輸用戶可以通過(guò)鍵盤(pán)輸入和調(diào)試程序；另外在運(yùn)入和調(diào)試程序；另外在運(yùn)行時(shí)，還可以對(duì)整個(gè)控制行時(shí)，還可以對(duì)整個(gè)控制過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。PCFP PROGRAMMER(HELP)CLRWRTFN/PFLSTKIX/IYNOTDT/LdREADOTL WLORR WRANY WYSTX WXSRC

15、(-)OP(BIN)K/HSCCTC EVTMT SVACLRENTBAFEDC 98 3 2 1 0 7 6 5 4(DELT)CLR手持式的編程器手持式的編程器博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德1. 模擬繼電器控制系統(tǒng)的編程方法模擬繼電器控制系統(tǒng)的編程方法 對(duì)對(duì)于控制電路又可分成三個(gè)組成部分于控制電路又可分成三個(gè)組成部分: :輸入部分、邏輯部分、輸入部分、邏輯部分、輸出部分。輸出部分。 輸入部分輸入部分：電路中全部輸入信號(hào)構(gòu)成電路中全部輸入信號(hào)構(gòu)成, ,這些輸入信號(hào)來(lái)自這些輸入信號(hào)來(lái)自被控對(duì)象上的各種開(kāi)關(guān)信息被控對(duì)象上的各種開(kāi)關(guān)信息, ,如控制按鈕、操作開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)如控制按鈕、操作開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)

16、、光敏管信號(hào)等；關(guān)、光敏管信號(hào)等； 輸出部分：輸出部分：由電路中全部輸出元件構(gòu)成由電路中全部輸出元件構(gòu)成, ,例如例如, ,接觸器線圈、接觸器線圈、電磁閥線圈等執(zhí)行電器及信號(hào)燈；電磁閥線圈等執(zhí)行電器及信號(hào)燈； 邏輯部分：邏輯部分：由各種主令電器、繼電器、接觸器等電器的觸由各種主令電器、繼電器、接觸器等電器的觸點(diǎn)和導(dǎo)線組成點(diǎn)和導(dǎo)線組成, ,各電器觸點(diǎn)之間以固定的方式接線各電器觸點(diǎn)之間以固定的方式接線, ,其控制邏輯其控制邏輯就編制在硬接線中就編制在硬接線中, ,這種固化的程序不能靈活變更。這種固化的程序不能靈活變更。（1 1）電氣控制電路圖中）電氣控制電路圖中，根據(jù)流過(guò)電流的大小可分為主根據(jù)流過(guò)

17、電流的大小可分為主電路和控制電路。電路和控制電路。博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德 PLC PLC基本組成的框圖基本組成的框圖( (見(jiàn)圖見(jiàn)圖3 31)1)也大致可分為三部分也大致可分為三部分: :輸入部分、邏輯部分、輸出部分輸入部分、邏輯部分、輸出部分, ,這與繼電器控制系統(tǒng)很這與繼電器控制系統(tǒng)很相似。相似。輸入部分、輸出部分：輸入部分、輸出部分：與繼電器控制系統(tǒng)所用的電器大與繼電器控制系統(tǒng)所用的電器大致相同致相同, ,所不同的是所不同的是PLCPLC中輸入、輸出部分多了輸入、輸中輸入、輸出部分多了輸入、輸出單元出單元, ,增加了光耦合、電平轉(zhuǎn)換、功率放大等功能。增加了光耦合、電平轉(zhuǎn)換、功率放大等

18、功能。邏輯部分：邏輯部分：是由微處理器、存儲(chǔ)器組成是由微處理器、存儲(chǔ)器組成, ,由計(jì)算機(jī)軟件替由計(jì)算機(jī)軟件替代繼電器控代繼電器控制電路制電路, ,實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn) 軟接線軟接線,可以靈活編程。可以靈活編程。 （2 2）使）使用用PLCPLC控制系統(tǒng)：用控制系統(tǒng)：用PLCPLC的的替代繼電替代繼電器控制系統(tǒng)電器控制系統(tǒng)電氣控制電路圖中的控制電路那部分氣控制電路圖中的控制電路那部分, ,而主電路部分基本保而主電路部分基本保持不變。持不變。博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德盡管盡管PLC與繼電器控制系統(tǒng)的邏輯部分組成元件不同與繼電器控制系統(tǒng)的邏輯部分組成元件不同,但在但在控制系統(tǒng)中所起的邏輯控制條件作用是一致的。

19、因而我們控制系統(tǒng)中所起的邏輯控制條件作用是一致的。因而我們可以把可以把PLC內(nèi)部看作有許多內(nèi)部看作有許多“軟繼電器軟繼電器”：如輸入繼電器：如輸入繼電器、輸出繼電器輸出繼電器、中間繼電器中間繼電器、時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器等。等。這樣這樣,我們就可以模擬繼電器控制系統(tǒng)的編程方法我們就可以模擬繼電器控制系統(tǒng)的編程方法,仍然按仍然按照設(shè)計(jì)繼電器控制電路的形式來(lái)編制程序照設(shè)計(jì)繼電器控制電路的形式來(lái)編制程序,這就是梯形圖編這就是梯形圖編程方法。使用梯形圖編程時(shí)程方法。使用梯形圖編程時(shí),完全可以不考慮微處理器內(nèi)部完全可以不考慮微處理器內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的復(fù)雜結(jié)構(gòu),也不必使用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。因此也不必使用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。

20、因此,梯形圖是與繼梯形圖是與繼電器控制電路圖相呼應(yīng)的電器控制電路圖相呼應(yīng)的,使用起來(lái)極為方便。使用起來(lái)極為方便。 博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德2. 梯形圖仿真繼電器電路梯形圖仿真繼電器電路博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德母線母線: :梯形圖左、右的垂直線稱為左、右母線梯形圖左、右的垂直線稱為左、右母線(SimaticS7系列系列PLC的右母線通常省略不畫(huà)出的右母線通常省略不畫(huà)出)。畫(huà)梯形圖時(shí)。畫(huà)梯形圖時(shí),從左母從左母線開(kāi)始線開(kāi)始,經(jīng)過(guò)觸點(diǎn)和線圈經(jīng)過(guò)觸點(diǎn)和線圈(或功能方框或功能方框),終止于在母線。在終止于在母線。在梯形圖中梯形圖中,可以把左母線看作是提供能量的母線。觸點(diǎn)閉可以把左母線看作是提供能量

21、的母線。觸點(diǎn)閉合可以使能量流過(guò)合可以使能量流過(guò),直到下一個(gè)元件直到下一個(gè)元件:觸點(diǎn)斷開(kāi)將阻止能量觸點(diǎn)斷開(kāi)將阻止能量流過(guò)。這種能量流流過(guò)。這種能量流,我們稱之為我們稱之為能流能流。實(shí)際上。實(shí)際上,梯形圖梯形圖是是CPU仿真繼電器控制電路圖仿真繼電器控制電路圖,使來(lái)自使來(lái)自電源電源的的電流電流通過(guò)通過(guò)一系列的邏輯控制條件一系列的邏輯控制條件,根據(jù)運(yùn)算結(jié)果決定邏輯輸出的模根據(jù)運(yùn)算結(jié)果決定邏輯輸出的模擬過(guò)程擬過(guò)程。博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德 梯形圖是梯形圖是PLC模擬繼電器控制系統(tǒng)的編程方法模擬繼電器控制系統(tǒng)的編程方法, ,它由它由觸點(diǎn)、觸點(diǎn)、線圈或功能方框線圈或功能方框等構(gòu)成等構(gòu)成 觸點(diǎn)：觸點(diǎn)：代

22、表邏輯控制條件。觸點(diǎn)閉合時(shí)表示能量可以流過(guò)。代表邏輯控制條件。觸點(diǎn)閉合時(shí)表示能量可以流過(guò)。觸點(diǎn)分常開(kāi)觸點(diǎn)（一觸點(diǎn)分常開(kāi)觸點(diǎn)（一|一）和常閉觸點(diǎn)一）和常閉觸點(diǎn)( (一一|/|/|一一) )兩種形式。兩種形式。線圈線圈: :通常代表邏輯通常代表邏輯 輸出輸出 的結(jié)果。能量流到的結(jié)果。能量流到, ,則該線圈被則該線圈被激勵(lì)。激勵(lì)。 方框方框: :代表某種特定功能的指令。能量流通過(guò)方框時(shí)代表某種特定功能的指令。能量流通過(guò)方框時(shí), ,則執(zhí)則執(zhí)行方框所代表的功能。方框所代表的功能有多種行方框所代表的功能。方框所代表的功能有多種, ,例如例如: :定定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)運(yùn)算時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)運(yùn)算等。等。 梯

23、形圖中梯形圖中, ,每個(gè)輸出元素每個(gè)輸出元素( (線圈或方框線圈或方框) )可以構(gòu)成一個(gè)梯可以構(gòu)成一個(gè)梯級(jí)。每個(gè)梯形圖網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)或級(jí)。每個(gè)梯形圖網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)或多個(gè)梯級(jí)組成。多個(gè)梯級(jí)組成。 博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德梯形圖與繼電器控制電路圖差異梯形圖與繼電器控制電路圖差異: :(1)(1)梯形圖內(nèi)各種元件也沿用了繼電器的叫法梯形圖內(nèi)各種元件也沿用了繼電器的叫法, ,我們稱之為我們稱之為“軟軟繼電器繼電器”。梯形圖中的。梯形圖中的“軟繼電器軟繼電器”不是物理繼電器不是物理繼電器（每個(gè)每個(gè)“軟繼電器軟繼電器”各為存儲(chǔ)器中的一位各為存儲(chǔ)器中的一位, ,相應(yīng)位為相應(yīng)位為“1”“1”態(tài)態(tài), ,表示該繼表示

24、該繼電器線圈電器線圈“通電通電”,”,故稱之為故稱之為“軟繼電器軟繼電器”） (2)(2)梯形圖中流過(guò)的梯形圖中流過(guò)的 電流電流 不是物理電流。而是不是物理電流。而是 能流能流,它只能它只能從左到右、自上而下流動(dòng)。從左到右、自上而下流動(dòng)。 能流能流 不允許倒流。不允許倒流。 能流能流 到到, ,線圈線圈則接通。則接通。 能流能流 是用戶程序解算中滿足輸出執(zhí)行條件的形象表是用戶程序解算中滿足輸出執(zhí)行條件的形象表示方式。示方式。 能流能流 流向的規(guī)定順應(yīng)了流向的規(guī)定順應(yīng)了PLCPLC的掃描是自左向右、自上的掃描是自左向右、自上而下順序地進(jìn)行而下順序地進(jìn)行, ,而繼電器控制系統(tǒng)中的電流是不受方向限制

25、的而繼電器控制系統(tǒng)中的電流是不受方向限制的, ,導(dǎo)線連接到哪里導(dǎo)線連接到哪里, ,電流就可流到那里。電流就可流到那里。博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德(3)梯形圖中的常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)不是現(xiàn)場(chǎng)物理開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)。它們對(duì)梯形圖中的常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)不是現(xiàn)場(chǎng)物理開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)。它們對(duì)應(yīng)輸入、輸出映像寄存器或數(shù)據(jù)寄存器中的應(yīng)輸入、輸出映像寄存器或數(shù)據(jù)寄存器中的相應(yīng)位的狀態(tài)相應(yīng)位的狀態(tài),而不是而不是現(xiàn)場(chǎng)物理開(kāi)關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)物理開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)狀態(tài)觸點(diǎn)狀態(tài)。PLC認(rèn)為常開(kāi)觸點(diǎn)是取位狀態(tài)操作認(rèn)為常開(kāi)觸點(diǎn)是取位狀態(tài)操作:常常閉觸點(diǎn)應(yīng)理解為位取反操作。因此在梯形圖中同一元件的一對(duì)常閉觸點(diǎn)應(yīng)理解為位取反操作。因此在梯形圖中同一元件的一對(duì)常開(kāi)、

26、常閉觸點(diǎn)的切換沒(méi)有時(shí)間的延遲開(kāi)、常閉觸點(diǎn)的切換沒(méi)有時(shí)間的延遲,常開(kāi)常閉觸點(diǎn)只是互為相反常開(kāi)常閉觸點(diǎn)只是互為相反狀態(tài)。而繼電器控制系統(tǒng)大多數(shù)的電器是屬于先斷后合型的電器。狀態(tài)。而繼電器控制系統(tǒng)大多數(shù)的電器是屬于先斷后合型的電器。(4)梯形圖中的輸出線圈不是物理線圈，不能用它直接驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)梯形圖中的輸出線圈不是物理線圈，不能用它直接驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。輸出線圈的狀態(tài)對(duì)應(yīng)輸出映像寄存器相應(yīng)位的狀態(tài)而不行機(jī)構(gòu)。輸出線圈的狀態(tài)對(duì)應(yīng)輸出映像寄存器相應(yīng)位的狀態(tài)而不是現(xiàn)場(chǎng)電磁開(kāi)關(guān)的實(shí)際狀態(tài)。是現(xiàn)場(chǎng)電磁開(kāi)關(guān)的實(shí)際狀態(tài)。(5編制程序時(shí)，編制程序時(shí)，PLC內(nèi)部繼電器的接點(diǎn)原則上可無(wú)限次反復(fù)使內(nèi)部繼電器的接點(diǎn)原則上可無(wú)

27、限次反復(fù)使用用，因?yàn)榇鎯?chǔ)單元中的位狀態(tài)可取用任意次：繼電器控制系統(tǒng)中，因?yàn)榇鎯?chǔ)單元中的位狀態(tài)可取用任意次：繼電器控制系統(tǒng)中的繼電器觸點(diǎn)數(shù)是有限的。但是可編程序控制器內(nèi)部的線圈通常的繼電器觸點(diǎn)數(shù)是有限的。但是可編程序控制器內(nèi)部的線圈通常只引用一次，所以，應(yīng)慎重對(duì)待重復(fù)使用同一地址編號(hào)的線圈。只引用一次，所以，應(yīng)慎重對(duì)待重復(fù)使用同一地址編號(hào)的線圈。博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德輸入點(diǎn)總有輸入映象區(qū)的某一輸入點(diǎn)總有輸入映象區(qū)的某一位與之相對(duì)應(yīng)位與之相對(duì)應(yīng) I/O映象區(qū)的大小與系統(tǒng)控映象區(qū)的大小與系統(tǒng)控制的規(guī)模有關(guān)制的規(guī)模有關(guān) PLC工作時(shí)，將采集到的輸入信號(hào)狀態(tài)存放在輸入映象區(qū)對(duì)工作時(shí)，將采集到的輸入

28、信號(hào)狀態(tài)存放在輸入映象區(qū)對(duì)應(yīng)的位上；將運(yùn)算的結(jié)果存放到輸出映象區(qū)對(duì)應(yīng)的位上。應(yīng)的位上；將運(yùn)算的結(jié)果存放到輸出映象區(qū)對(duì)應(yīng)的位上。PLC在執(zhí)行用戶程序時(shí)所需在執(zhí)行用戶程序時(shí)所需“輸入繼電器輸入繼電器”、“輸出繼電器輸出繼電器”的數(shù)據(jù)取用于的數(shù)據(jù)取用于I/O映象區(qū)，而不直接與外部設(shè)備發(fā)生關(guān)系映象區(qū)，而不直接與外部設(shè)備發(fā)生關(guān)系 。博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德循環(huán)掃描的工作方式（一）PLC的工作過(guò)程博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德循環(huán)掃描的工作方式 （二）用戶程序的循環(huán)掃描過(guò)程博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德輸入、輸出延遲響應(yīng)(一) 輸入、輸出延遲響應(yīng) 由于PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，即對(duì)信息采用串行處理方式

29、，必定導(dǎo)致輸入、輸出延遲響應(yīng)。當(dāng)PLC的輸入端有一個(gè)輸入信號(hào)發(fā)生變化到PLC輸出端對(duì)該輸入變化作出反應(yīng)，需要一段時(shí)間，這段時(shí)間就稱為響應(yīng)時(shí)間或滯后時(shí)間（通常滯后幾十毫秒），這種現(xiàn)象稱為輸入、輸出延遲響應(yīng)或滯后現(xiàn)象。(二)響應(yīng)時(shí)間 響應(yīng)時(shí)間是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)應(yīng)了解的一個(gè)重要參數(shù)。響應(yīng)時(shí)間與以下因素有關(guān)：博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德 PLC循環(huán)掃描的工作方式，要想減少程序掃描時(shí)間，必循環(huán)掃描的工作方式，要想減少程序掃描時(shí)間，必須優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)，在可能的情況下，應(yīng)采用跳轉(zhuǎn)指令須優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)，在可能的情況下，應(yīng)采用跳轉(zhuǎn)指令 用戶程序中語(yǔ)句的安排用戶程序中語(yǔ)句的安排 PLC對(duì)輸入采樣、輸出刷新的集中處

30、理方式對(duì)輸入采樣、輸出刷新的集中處理方式輸入、輸出延遲響應(yīng) 輸入電路濾波時(shí)間，它由輸入電路濾波時(shí)間，它由RC濾波電路的時(shí)間常數(shù)決定。濾波電路的時(shí)間常數(shù)決定。改變時(shí)間常數(shù)可高速輸入延遲時(shí)間。改變時(shí)間常數(shù)可高速輸入延遲時(shí)間。 輸出電路的滯后時(shí)間，它與輸出電路的輸出方式有關(guān)。輸出電路的滯后時(shí)間，它與輸出電路的輸出方式有關(guān)。繼電器輸出方式的滯后時(shí)間為繼電器輸出方式的滯后時(shí)間為10ms左右；雙向晶閘管輸出左右；雙向晶閘管輸出方式，在接通負(fù)載時(shí)滯后時(shí)間約為方式，在接通負(fù)載時(shí)滯后時(shí)間約為1ms，切斷負(fù)載時(shí)滯后時(shí)，切斷負(fù)載時(shí)滯后時(shí)間小于間小于10ms；晶體管輸出方式的滯后時(shí)間小于；晶體管輸出方式的滯后時(shí)間小于1ms.博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德CPU讀輸入讀輸入輸入輸出延遲時(shí)間最短響應(yīng)時(shí)間輸入輸入/輸出輸出刷新時(shí)間刷新時(shí)間最短響應(yīng)時(shí)間=輸入延遲時(shí)間+一個(gè)掃描周期+輸出延遲時(shí)間博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德CPU讀輸入讀輸入輸入輸入/輸出輸出刷新時(shí)間刷新時(shí)間輸入輸出延遲時(shí)間最長(zhǎng)響應(yīng)時(shí)間最長(zhǎng)響應(yīng)時(shí)間=輸入延遲時(shí)間+兩個(gè)掃描時(shí)間+輸出延遲時(shí)間博學(xué)博學(xué) 求是求是 明德明德 PLC與繼電器控制系統(tǒng)對(duì)信息處理方式是不同的與繼電器控制系統(tǒng)對(duì)信息處理方式是不同的:繼電繼電