PLC的基本原理及组成课件.pptx

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1、一、工作方式一、工作方式 周期循环扫描周期循环扫描二二、工工作作过过程程自自诊诊断断、输输入入采采样样、程程序序扫描、输出刷新几个外阶段。扫描、输出刷新几个外阶段。三、扫描周期三、扫描周期 T T=自自检检时时间间+读读入入一一点点时时间间输输入入点点数数+程程序序步步数数运运算算速速度度+输输出出一一点点时时间间输输出出点数。点数。第一节第一节 PLCPLC的基本原理的基本原理一、工作方式 周期循环扫描第一节 PLC的基本原理PLC的工作过程示意图的工作过程示意图PLC的工作过程示意图一、型号及意义一、型号及意义特殊品种输出形式单元类型I/O总点数系列序号DDC电源A1AC电源H大电流输出扩

2、展模块V立式端子排的扩展模块C接插口输入输出方式F输入滤波器1ms 扩展模块LTTL输入扩展模块S独立端子（无公共端）扩展模块R继电器输出T晶体管输出S晶闸管输出M基本单元E输入输出混合扩展单元及扩展模块EX输入专用扩展模块EY输出专用扩展模块16256点0、2、ON、2C、2Nv型号的命名方式第二节 PLC的组成一、型号及意义特殊品种输出形式单元类型I/O总点数系列序号D一、型号及意义vvI/OI/O点数：点数：16256点vv单元类型单元类型M表示基本单元E表示扩展单元及扩展 模块EX扩展输入单元EY扩展输出单元一、型号及意义I/O点数：16256点一、型号及意义vv型号变化型号变化DS2

3、4VDC，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）v输出形式R继电器输出T晶体管输出S晶闸管输出一、型号及意义型号变化二、二、PLC硬件系统组成硬件系统组成外部设备现场用户输出设备微处理器（CPU）运算器控制器输出部件输入部件系统存储器用户存储器I/O扩展接口通讯及编程接口编程设备计算机打印机等传感器按钮、开关现场信号电磁阀中间继电器执行器现场用户输入设备扩展设备扩展单元通讯模块功能模块电源变换器110V/220V市电PLC基本单元PLC系统结构示意图二、PLC硬件系统组成外部设备现场用户输出设备微处理器（CPFX 系列PLC的硬件配置图FX 系列PLC的硬件配置图

4、FX 系列PLC的网络通信能力FX 系列PLC的网络通信能力v微处理器（CPU）接收并存储用户程序和数据；诊断电源、PLC工作状态及编程的语法错误；接收输入信号，送入数据寄存器并保存；运行时顺序读取、解释、执行用户程序，完成用户 程序的各种操作；将用户程序的执行结果送至输出端。二、二、PLC硬件系统组成硬件系统组成微处理器（CPU）二、PLC硬件系统组成v系统存储器系统程序存储器+系统数据存储器存放系统工作程序（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。二、二、PLC硬件系统组成硬件系统组成系统存储器系统程序存储器+系统数据存储器二

5、、PLC硬件系v用户存储器RAM/EPROM/EEPROM存放用户工作程序；存放工作数据。二、二、PLC硬件系统组成硬件系统组成用户存储器RAM/EPROM/EEPROM二、PLC硬件v输入单元带光电隔离电路多种辅助电源类型：AC电源DC24V输入 DC电源DC24V输入 DC电源DC12V输入接收开关量及数字量信号（数字量输入单元）；接收模拟量信号（模拟量输入单元）；接收按钮或开关命令（数字量输入单元）；接收传感器输出信号。输入单元带光电隔离电路v输出单元带光电隔离器及滤波器多种输出方式：晶体管 晶闸管 继电器驱动直流负载（晶体管输出单元）；驱动非频繁动作的交/直流负载（继电器输出单元）；驱

6、动频繁动作的交/直流负载（晶闸管输出单元）。输出单元带光电隔离器及滤波器v通讯及编程接口采用RS-485或RS-422串行总线连接专用编程器（FX-20P、FX-10P）；连接个人电脑（PC），实现编程及在线监控；连接工控机，实现编程及在线监控；连接网络设备（如调制解调器），实现远程通讯；连接打印机等计算机外设。二、二、PLC硬件系统组成硬件系统组成通讯及编程接口采用RS-485或RS-422串行总线二、vI/O扩展接口采用并行通讯方式扩展I/O模块；扩展位置控制模块（如F2-30GM）；扩展通讯模块（如FX-232AW等）；扩展模拟量控制模块（如FX-2DA、FX-4AD等）。I/O扩展接口

7、采用并行通讯方式三、三、PLC软件系统组成软件系统组成系统监控程序 运行管理 生成用户元件系统内部自检管理程序 解释程序标准程序模块、系统调用用户程序自动化系统控制程序数据表格软件系统三、PLC软件系统组成系统监控程序 运行管理 生成用户元件系四、数据结构四、数据结构v十进制数（十进制数（DEC:DECimal number），常用于：），常用于：定时器定时器/计数器的设定值；计数器的设定值；辅辅助助继继电电器器（M）、定定时时器器（T）、计计数数器器（C）、状态（）、状态（S）等软元件的地址号；）等软元件的地址号；应应用用指指令令的的数数值值型型操操作作数数及及指指令令动动作作常常数数（K）

8、。）。v十六进制数（十六进制数（HEX:HEXdecimal number）与与十十进进制制数数一一样样，用用于于指指定定应应用用指指令令的数值型操作数及指令动作常数（的数值型操作数及指令动作常数（H）。）。四、数据结构十进制数（DEC:DECimal number）四、数据结构四、数据结构v二进制数（二进制数（BIN:BINary number）PLC内内部部数数据据类类型型，通通过过外外设设进进行行监监视视时时，各各软软元元件件的的数数值值自自动动变变换换为为十十进进制制数数或或十六进制数。十六进制数。v八八进进制制数数（OCT:OCTal number）用用于于输输入入继继电电器和输出继

9、电器的软元件编号。器和输出继电器的软元件编号。输输入入继继电电器器用用X00X07、X10X17、X20X27等八进制格式进行编号；等八进制格式进行编号；输输出出继继电电器器用用Y00Y07、Y10Y17、Y20Y27等八进制格式进行编号。等八进制格式进行编号。四、数据结构二进制数（BIN:BINary number）四、数据结构四、数据结构vBCD码码（BCD:BINary Code Decimal）用用二二进进制形式表示的十进制数，常采用制形式表示的十进制数，常采用8421BCD码。码。常常用用BCD码码编编码码开开关关将将BCD码码数数据据送送入入PLC；PLC常常以以BCD码码格格式式

10、将将输输出出数数据据送送数数码码显显示示器显示。器显示。v浮点数据（标绘值）浮点数据（标绘值）二进制浮点数常用于高精度浮点运算；二进制浮点数常用于高精度浮点运算；十进制浮点数用于实施监视。十进制浮点数用于实施监视。四、数据结构BCD码（BCD:BINary Code Decv输入继电器（输入继电器（X）在在PLCPLC内部，与输入端子相连的输入继电器是光电隔离的电子继内部，与输入端子相连的输入继电器是光电隔离的电子继电器，采用电器，采用八进制八进制编号，用无数个常开和常闭触点。编号，用无数个常开和常闭触点。输入继电器不能用程序驱动输入继电器不能用程序驱动。五、软元件（逻辑元件）五、软元件（逻辑

11、元件）输入继电器（X）五、软元件（逻辑元件）v输出继电器（输出继电器（Y）输输出出继继电电器器采采用用八八进进制制编编号号，有有内内部部触触点点和和外外部部输输出出触触点点（继继电电器器触触点点、双双向向可可控控硅硅、晶晶体体管等输出元件）之分，由程序驱动。管等输出元件）之分，由程序驱动。在在PLCPLC内内部部，外外部部输输出出触触点点与与输输出出端端子子相相连连，向向外外部部负负载载输输出出信信号号，且且一一个个输输出出继继电电器器只只有有一一个常开型外部输出触点。个常开型外部输出触点。输输出出继继电电器器有有无无数数个个内内部部常常开开和和常常闭闭触触点点，编编程时可随意使用。程时可随意

12、使用。五、软元件（逻辑元件）五、软元件（逻辑元件）输出继电器（Y）五、软元件（逻辑元件）v辅助继电器（辅助继电器（M）由内部软元件的触点驱动由内部软元件的触点驱动,常开和常闭触点使用常开和常闭触点使用次数不限，但不能直接驱动外部负载次数不限，但不能直接驱动外部负载,采用采用十进十进制制编号。编号。通用辅助继电器通用辅助继电器M0M0M499M499（500500点）点）掉电保持辅助继电器掉电保持辅助继电器M500M500M1023M1023（524524点）点）特殊辅助继电器特殊辅助继电器M8000M8000M8255M8255（256256点）点）只能利用其触点的特殊辅助继电器只能利用其触点

13、的特殊辅助继电器可驱动线圈的特殊辅助继电器可驱动线圈的特殊辅助继电器通用辅助继电器与掉电保持用辅助继电器的比例，可通过外设设定参数进行调整。五、软元件（逻辑元件）五、软元件（逻辑元件）辅助继电器（M）五、软元件（逻辑元件）&只能利用其触点的特殊辅助继电器只能利用其触点的特殊辅助继电器1M8000M8000：运行监控用，：运行监控用，PLCPLC运行时运行时M8000M8000接通。接通。1M8002M8002：仅仅在在运运行行开开始始瞬瞬间间接接通通的的初初始始脉脉冲冲特特殊辅助继电器。殊辅助继电器。1M8012M8012：产产生生100ms100ms时时钟钟脉脉冲冲的的特特殊殊辅辅助助继继电

14、电器。器。&可驱动线圈的特殊辅助继电器可驱动线圈的特殊辅助继电器1M8030M8030：锂电池电压指示灯特殊继电器。：锂电池电压指示灯特殊继电器。1M8033M8033：PLCPLC停止时输出保持特殊辅助继电器。停止时输出保持特殊辅助继电器。1M8034M8034：止全部输出特殊辅助继电器。：止全部输出特殊辅助继电器。1M8039M8039：时扫描特殊辅助继电器。：时扫描特殊辅助继电器。只能利用其触点的特殊辅助继电器v状态（状态（S）状状态态是是对对工工序序步步进进型型控控制制进进行行简简易易编编程程的的内内部部软软元元件件，采采用用十十进进制制编编号号。与与步步进进指指令令STLSTL配配合

15、合使用；使用；状状态态有有无无数数个个常常开开触触点点与与常常闭闭触触点点，编编程程时时可可随意使用；随意使用；状状态态不不用用于于步步进进阶阶梯梯指指令令时时，可可作作辅辅助助继继电电器器使用。使用。状状态态同同样样有有通通用用状状态态和和掉掉电电保保持持用用状状态态，其其比比例分配可由外设设定。例分配可由外设设定。五、软元件（逻辑元件）五、软元件（逻辑元件）状态（S）五、软元件（逻辑元件）v状态（状态（S）状态有状态有五种五种类型：类型：初始状态初始状态S0S0S9S9共共1010点点回零状态回零状态S10S10S19S19共共1010点点通用状态通用状态S20S20S499S499共共4

16、80480点点保持状态保持状态S500S500S899S899共共400400点点报警用状态报警用状态S900S900S999S999共共100100点点 五、软元件（逻辑元件）五、软元件（逻辑元件）状态（S）五、软元件（逻辑元件）v定时器（定时器（T）定定时时器器实实际际是是内内部部脉脉冲冲计计数数器器，可可对对内内部部1ms1ms、10ms10ms和和100ms100ms时钟脉冲进行加计数，当达到用户设定值时，触点动作。时钟脉冲进行加计数，当达到用户设定值时，触点动作。定定时时器器可可以以用用用用户户程程序序存存储储器器内内的的常常数数k k或或H H作作为为设设定定值值，也也可以用数据寄

17、存器可以用数据寄存器D D的内容作为设定值。的内容作为设定值。普通定时器（普通定时器（T0T0T245T245）100ms100ms定时器定时器T0T0T199T199共共200200点，设定范围点，设定范围0.10.13276.7s3276.7s；10ms10ms定时器定时器T200T200T245T245共共4646点，设定范围点，设定范围0.010.01327.67s327.67s。积算定时器（积算定时器（T246T246T255T255）1ms1ms定时器定时器T246T246T249T249共共4 4点，设定范围点，设定范围0.0010.00132.767s32.767s；100ms

18、100ms定时器定时器T250T250T255T255共共6 6点，设定范围为点，设定范围为0.10.13276.7s3276.7s。五、软元件（逻辑元件）五、软元件（逻辑元件）定时器（T）五、软元件（逻辑元件）加法计数器设定值K、H或D触点动作TxTx时钟脉冲驱动T10K123X0T10Y1相等比较器普通定时器的工作原理T10加法计数器设定值K、H或D触点动作TxTx时钟脉冲驱动T10T250设定值K计数器1100ms时钟脉冲X2X1触点动作Tx相等比较器积算定时器的工作原理RSTT250K345X1X2T250Y1T250T250设定值K计数器1100ms时钟脉冲X2X1触点动作Tv计数器

19、（计数器（C）计数器可分为通用计数器和高速计数器。计数器可分为通用计数器和高速计数器。16位位通通用用加加计计数数器器，C0C199共共200点点，设设定定值值：132767。设设定定值值K0与与K1含含义义相相同同，即即在在第一次计数时，其输出触点动作。第一次计数时，其输出触点动作。32位位通通用用加加/减减计计数数器器，C200C234共共135点点，设定值：设定值：-2147483648+2147483647。高高速速计计数数器器C235C255共共21点点，共共享享PLC上上6个个高高速速计计数数器器输输入入（X000X005）。高高速速计计数数器按中断原则运行。器按中断原则运行。五、

20、软元件（逻辑元件）五、软元件（逻辑元件）计数器（C）五、软元件（逻辑元件）&16位加计数器1通用型：C0C99共100点 1断电保持型：C100C199共100点 16位计数器工作过程示意图16位加计数器16位计数器工作过程示意图&3232位双向计数器位双向计数器1有有 两两 种种 32位位 加加/减减 计计 数数 器器，设设 定定 值值：-2147483648+2147483647。通用计数器：通用计数器：C200C219共共20点点保持计数器：保持计数器：C220C234共共15点点 1计计数数方方向向由由特特殊殊辅辅助助继继电电器器M8200M8234设定。设定。1加加减减计计数数方方式

21、式设设定定：对对于于C，当当M8接接通通（置置1）时时，为为减减计计数数器器，断开（置断开（置0）时，为加计数器。）时，为加计数器。1计计数数值值设设定定：直直接接用用常常数数K或或间间接接用用数数据据寄寄存存器器D的的内内容容作作为为计计数数值值。间间接接设设定定时时，要要用元件号紧连在一起的两个数据寄存器。用元件号紧连在一起的两个数据寄存器。32位双向计数器32位加/减计数器工作过程示意图32位加/减计数器工作过程示意图v数据寄存器（数据寄存器（D）通用数据寄存器通用数据寄存器D0D199共共200点。点。只要不只要不写入其它数据，已写入的数据不会变化。但写入其它数据，已写入的数据不会变化

22、。但是是PLC状态由运行状态由运行停止时，全部数据均清停止时，全部数据均清零。零。断电保持数据寄存器断电保持数据寄存器D200D511共共312点，只点，只要不改写，原有数据不会丢失。要不改写，原有数据不会丢失。特殊数据寄存器特殊数据寄存器D8000D8255共共256点点 这些这些数据寄存器供监视数据寄存器供监视PLC中各种元件的运行方中各种元件的运行方式用。式用。文件寄存器文件寄存器D1000D2999共共2000点。点。五、软元件（逻辑元件）五、软元件（逻辑元件）数据寄存器（D）五、软元件（逻辑元件）v变址寄存器（变址寄存器（V/Z）变址寄存器的作用类似于一般微处理器中的变址寄存器的作用

23、类似于一般微处理器中的变址寄存器（如变址寄存器（如Z80中的中的IX、IY），通常用），通常用于修改元件的编号。于修改元件的编号。V0V7、Z0Z7共共16点点16位位变址数据寄存器。变址数据寄存器。进行进行32位位运算时，与指定运算时，与指定Z0Z7的的V0V7组组合，分别成为合，分别成为（V0、Z0），（），（V1、Z1）（V7、Z7）。）。五、软元件（逻辑元件）五、软元件（逻辑元件）变址寄存器（V/Z）五、软元件（逻辑元件）本章小结 本本章章主主要要介介绍绍了了PLC的的基基本本原原理理、FX系系列列PLC型型号号命命名名、PLC的的组组成成。说说明明了了FX系系列列PLC内内部部各各类类软软元元件件资资源源，如如输输入入继继电电器器、输输出出继继电电器器、定定时时器器、计计数数器器、辅辅助继电器等。助继电器等。本章小结 本章主要介绍了PLC的基本原理、FX谢谢!