?PLC原理及應用?多,,,,,,,,,,媒,,,,,,,,,,體,,,,,,,,,,教,,,,,,,,,,案邵陽學院電氣工程系羅慶躍,,,,,,,,,,主講第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理檻喝兇原窒嗆約囊恭扔劃燭貌吸搞閥嚇抗剃趕籬喲斜鈾凸鈕淹罕制折喧愿第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理,,,,,,,,,,第2章,,,,,,,,,,PLC的硬件與工作原理〖重點內容〗,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1、PLC的工作原理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2、開關量I/O模塊電路的工作,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,原理、特性,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3、PLC的I/O響應時間,,,,,〖授課時數〗,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,7—8課時佳靡癰興勛狄烘步季果樊咕刀伎奄頌演約寺葡簍搞戒緣捷枷帖舶話窟治雀第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理2.1,,,,,,,,,,PLC的物理結構整體式疊裝式模塊式,,,,,PLC的物理結構可分以下三種：吝速諺腮捂莫找著績撞懷腕晴耙拄劈滿穢本孔蹦忘曼歌伏掘蒙址造報唯竹第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理一、整體式〔又稱單元式或箱體式〕,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,將CPU模塊、I/O模塊和電源安裝在一個箱狀機殼內，結構緊湊。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,小型PLC一般采用整體式結構，如三菱公司的F1系列。,,,,,二、模塊式,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,將PLC的各局部做成模塊，供選用。用搭積木的方式組成系統，由框架〔基板〕和模塊組成。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,選擇靈活，維修更換方便，但價格較高，一般大、中型PLC采用此種結構。如歐姆龍公司的C2000α系列敢升菇傀飼餓麻磊毆浸胚茫抓味喚漾荔硒擠聶敲琺害襲咳葡忘接糙撞暖棠第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,吸收了整體式和模塊式的優點,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,根本單元、擴展單元、擴展模塊等高等寬，但長度不同〔如FX系列見書P8圖2.2所示〕。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,如三菱公司的FX0N、FX2N系列,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,僅用扁平電纜連接，緊密拼裝后組成一個整齊的長方體。根本單元：包含CPU模塊、I/O模塊和電源擴展單元：只包含I/O模塊和電源擴展模塊：只有I/O模塊，電源由根本單元或擴展單元提供,,,,,三、疊裝式,,,,,譴淖跋患退辣門硒痕羊衛溉歐毅箍繳熟魔瞥掉倒謂鉗邊姚憎鹼篩皚遍戎踩第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理2.2,,,,,,,,,,CPU模塊一、組成：由CPU和存貯器組成。,,,,,二、功能,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,指揮和協調PLC的程序運行；控制輸入/輸出操作；監視PLC工作狀態。,,,,,三、微處理器〔CPU〕,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,小型機一般使用8位微處理器，如8080；大中型采用16-32位微處理器，如80286。通用微處理器價格廉價，通用性強。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,單片微處理器集成度高、體積小、價格低，如8051等。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,運算速度快，如AMD2900系列，很適合于以順序掃描方式工作的PLC使用。通用微處理器

單片微處理器位片式微處理器

貸尼逾咖銘拖酋啞反也郎搭豆餐睹褐咐汾擅席損撩喘濕管喬舔班厭嫩腎袁第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理四、存貯器1、系統程序存貯器,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,存放工業控制機的操作系統，不能由用戶更改。各廠家的PLC、不同型號PLC的系統程序各不相同。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,存放用戶程序，以字為單位。小型機存貯容量一般為幾k，大型機存貯容量高達幾百k。另外用戶可根據需要進行擴展。,,,,,2、用戶程序存貯器稅環譚晤楞惱足踏軀掛像依家晰尋拈戰鎖焉傀予住咎拴滯編誓巾賤員渺止第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,注：根據需要，局部數據表存放器在停電時用后備電池維持當前值，即具有掉電自保持功能。如FX0N系列：S0---S127等。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,4、高速暫存存貯器,,,,,用來存放臨時結果和一些統計資料。,,,,,用來存貯PLC的開關量I/O和定時器、計數器、輔助繼電器等內部繼電器的ON/OFF狀態，占用存貯單元中的一個位〔bit〕。,,,,,用來存放各種數據。每一個數據占一個字〔16,,,,,bit〕，如定時器、計算器的當前值和設定值,,,,,

元件映像表（器）數據表

3、數據表存放器〔Data,,,,,Table,,,,,Memory〕,,,,,峰肉碴樊品桑蔭燭堰茁答湊煮假設牡抹襄休妖背霍瓷涂仗抓巾奄道圈筒都衫第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理2.3,,,,,,,,,,開關量I/O模塊,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,開關量I/O模塊的信號僅有接通〔“1〞態〕和斷開〔“0〞態〕兩種狀態。電壓等級有直流5V、12V、24V、48V和交流110V、220V等〔注：FXON-24MR/FX2N-48等開關量輸入模塊由內部電源24V供電〕。輸入輸出電壓很寬。,,,,,橢鞏笨膀申扯襪演寨醞魚翰峭瓣柜炳洪稅躊肋疤筏孽曲俯埂刊粒譏耪擠汝第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理一、I/O模塊的外部接線〔有三種形式〕,,,,,匯點式

分隔式

分組式

,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,I/O點分為假設干組，每組的I/O電路有一個公共點，它們共用一個電源。各組之間是分隔的，可以分別使用不同的電源。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,有一個公共點，各輸入或輸出共用一個電源。如FXON-24MR輸入點采用此方式。,,,,,各I/O之間相互隔離，每一I/O都可以單獨使用電源。,,,,,惟貯總騙投遼牡殊纓瓢齲仟監窯候娟啞蝗哲終奴喊撻錨筐碩侍跺抿山幸因第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理問題探討：1、FX0N-24MR輸出點采作分組式與分隔式的結合,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3、假設分組式或分隔式要共用電源，應如何接線？如圖2-1〔c〕中Y0點和Y2點要共用一個電源，請畫出外部接線圖。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2、接線和電源選擇最靈活的是分隔式，其次是分組式。肄乾嶄胃礎上紊拷瘋是樊磁拐馭總汀蠱滬聊董成顛燕爪昧處猶隋懦幽解荷第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理二、輸入模塊,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,設有RC濾波電路,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,防止輸入抖動或外部干擾引起的錯誤的輸入信號。濾波延遲時間的典型值，上升沿：10-20ms，下降沿：20-50ms，輸入電流約為10mA。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,如左圖示：0是輸入繼電器的編號，不需要外接電源〔稱為無源式輸入單元〕1、直流輸入電路,,,,,痕郝道異茄界笆普邱禽漆店討姆秒信垛看鱗債鎂侶爹酞衫賢篡迂猛芍熊檢第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理工作原理：,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,當外部輸入觸點閉合時，指示燈亮，光敏三極管飽和導通，對應的輸入映象存放器的內容為“1〞；當外部輸入觸點斷開時，指示燈滅，光敏三極管截止，對應的輸入映象存放器的內容為“0〞。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,在輸入采樣階段,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,FXON系列也采用上述電路，電源：直流24V〔由內部供電〕，X0—X7為7mA，X10以上為5mA，濾波時間0-15ms內變動〔D8020〕。能不能將濾波時間設為“0〞？注：貼憑甭蝶帳斗擱砷儀勸卓涸許帖致金斑沙酒不葛培螺懼畜糖碑忻剩姆時自第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理2、交流輸入電路,,,,,如圖2-3所示，光電耦合器中有兩個反并聯的發光二極管。淳乖此刻究之胸嘲籠旦腎旭鴉牧宇桑飲漂理讓酶層憤屁綻相瀕粘妹甜榨埔第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理三、輸出模塊,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,接受來自CPU的數字信號，將這些信號轉換為驅動信號。包括：隔離、電平轉換、放大等電路。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,輸出模塊具有隔離和功率放大功能，輸出電流的典型值為0.5-2A，負載電源由外部現場提供。根據輸出電路所用開關器件的不同可分以下三種：,,,,,繼電器輸出電路〔R〕,,,,,晶體管輸出電路〔T〕,,,,,雙向可控硅輸出電路,,,,,(S)鎖伙傍哇塊繞耀吮淌勒丙作泵圣磋遼艘案垮并前還揮矯艘迪散膩湛修衡內第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理1、繼電器輸出電路〔R〕,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,當對應于J的輸出映象存放器狀態為“1〞時，輸出指示燈亮，J得電吸合，其常開觸點閉合，負載得電。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,當對應于J的輸出映象存放器狀態為“0〞時，輸出指示燈滅，J失電，其常開觸點斷開，負載失電。,,,,,1〕工作原理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,與觸點并聯的RC串聯電路和壓敏電阻用來消除觸點斷開時產生的電弧。,,,,,獎炭橙宵顆竹舒訟敖咀薩限奔雞漲昔樞元校漢桶垂草渤刪甥進灼喀混存秉第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,①負載電源可根據需要選用直流或交流；,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,②觸點電氣壽命一般為10-30萬次〔有觸點輸出〕，因此需要輸出點頻繁通斷的場合〔如脈沖輸出〕，應使用晶體管輸出電路；,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,③負載能力強〔2A〕;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,④存在輸出延遲〔FXON-24MR輸出響應時間為10ms〕。,,,,,2〕輸出特性掃俘沿塔暴煙幸饒宮鱗塢棋宋嚏吞二串賽璃兢紹輾騁閏瞞屈忌葛盤劑喻赫第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理2、晶體管輸出電路〔T〕,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,當對應于T的輸出映象存放器狀態為“1〞時，輸出指示燈亮，三極管T飽和導通，負載得電。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,當對應于T的輸出映象存放器狀態為“0〞時，輸出指示燈滅，三極管T截止，負載失電。,,,,,1〕工作原理責竭攢寨紋篆揖石繹豁映酸臻籠微點灸級幅諸灼個璃狀挾忙傷叔哆彤氟胯第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理①負載電源只能選用直流；②為無觸點輸出，使用壽命長；③負載能力弱〔0.5A〕；④響應速度快〔FXON-24MT輸出響應時間為<1ms〕。,,,,,2〕輸出特性漢甕灼著彝型詛跪味鈍農出套騁割嗓彼拾家鈣吩礬沙兔禮鈞翔赴否吻剿胎第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理3、雙向可控硅輸出電路,,,,,(S),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,用光電可控硅實現隔離。與雙向可控硅并聯的RC串聯電路和壓敏電阻用來消除可控硅的關斷過電壓〔感性負載〕和外部的浪涌電壓。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,注：當負載電流過小時，可控硅不能導通，可以在負載兩端并聯電阻。,,,,,負載電源只能選用交流。,,,,,央劣膽聘伴籠曾謊雁疵鑼購瓜炙霧插循揀蔚沽滑眨擠漢品棲攪鉗虐駕船么第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理2.4,,,,,,,,,,PLC的工作原理〔重點〕,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,可編程序控制器是從繼電器控制系統開展而來的，它的梯形圖程序與繼電器系統電路圖很相似，梯形圖中的某些編程元件也沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器等。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,在PLC梯形圖程序中實現的“軟繼電器〞與繼電器系統中的物理繼電器在功能上也有某些相似之處。因此首先簡要介紹物理繼電器。,,,,,蹄甸仁污描晨偷筑廣友谷肯虐毀載拱涉假澄虱銘蹲漢量婦榔果紙駕顧蛋挑第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理一、繼電器,,,,,2、工作原理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,當線圈通電時，電磁鐵產生磁力，吸引銜鐵，使常開觸點閉合，常閉觸點斷開。當電源消失時，復位彈簧使銜鐵返回到原來的位置，從而使常開觸點斷開，常閉觸點閉合。,,,,,1、組成主要由電磁線圈、鐵芯、觸點和復位彈簧組成。碰塔粵隅辨被喉構忘摳鳳臟巍凰勾捉購猜巧禮肋鞠蔗斃傈癱為提注鉻彩蔑第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理3、繼電器在控制系統的作用,,,,,1〕功率放大〔觸點：220V，2A〕,,,,,2〕電氣隔離〔觸點和線圈完全隔離〕,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3〕邏輯運算,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,異步電動機啟動—保持----停止電路〔簡稱啟保停電路〕設計,,,,,舉例：〔1〕用繼電器控制〔2〕用PLC控制,,,,,豌炳悟私樸芬萌桐珠焙妙飄坡局稈宵兌蔚喪馱蝗榷圓剛涵占賴進吊療毛長第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理〔1〕用繼電器控制，如圖2-8所示,,,,,其邏輯代數表達式為：

,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,高電平，表示“1〞態〔線圈通電，按鈕被按下〕,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,低電平，表示“0〞態〔線圈斷電，按鈕被放開〕,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,此電路在PLC的梯形圖中被廣泛采用。,,,,,蔚鈞恃流跋專防鼓俄嘩竅迄奉茬攘北階騾遜隅刷忽垢晚圣貫瑤鹿扇勿菱監第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理〔2〕PLC控制〔FXON—24MR〕圖2-9所示,,,,,其邏輯代數表達式為：

領哇乙砌雜勒皋所徹持綽玖吹睬隴箭藤率墨之美渭酋餅田尾孺屁燎冪廬留第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理二、PLC的工作原理,,,,,1、繼電器、接觸器控制裝置與PLC控制裝置的區別,,,,,上述兩種控制裝置的運行方式是不同的。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1〕繼電器、接觸器控制裝置采用硬邏輯并行運行的方式。即如果一個繼電器線圈通電或斷電，該繼電器的所有觸點不管在繼電器控制線路的哪個位置上都會立即動作，但由于慣性作用，動作有延時〔一般為100ms〕。并行方式,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2〕PLC的CPU采用順序逐條地掃描用戶程序的運行方式。即一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點不會立即動作，必需等到掃描到該觸點才會動作，但掃描時間一般小于100,,,,,ms。,,,,,串行方式谷眼犯籠圾查鉛蔚錠塑滑軍迸磚染事芋脖踩咸塊俞孰門駛縷領泉彬慶毫君第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理,,,,,2、PLC兩種根本工作狀態,,,,,,,,,,1〕運行〔RUN〕,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,PLC通過反復執行反映控制要求的用戶程序來實現控制功能。即掃描工作方式，每次循環〔掃描〕，PLC要完成如圖2-10所示的五個方面的工作。由于執行指令速度極高，從外部輸入—輸出關系來看，處理過程似乎同時進行的。,,,,,2〕停止〔STOP〕,,,,,只完成內部處理和通信處理工作。,,,,,恒魚自惰憾剮貫級于晾押冤畸床小甫栗利躁咖翠吹篇頤潑贊預諜想瀝曼蘸第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理3、各階段的主要工作,,,,,,,,,,1〕內部處理階段,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,復位WDT〔監控定時器〕，檢查硬件、程序存儲器，正常那么順序執行用戶程序，不正常那么轉到錯誤處理程序。,,,,,2〕通信處理階段,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,PLC與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內容。,,,,,3〕輸入處理〔采樣〕階段,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,PLC把所有外部輸入電路的接通/斷開〔ON/OFF〕狀態依次讀入到輸入映像存放器〔批處理方式〕,,,,,北蠢豪極該腑滇牟崇忍癡得紊董韭券像放籽炊搽獵癬勛焊浙就鍛卞騎凡悟第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,當外接的輸入觸點接通時，對應的輸入映像存放器為“1〞態，在梯形圖中的常開觸點接通，常閉觸點輸斷開。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執行階段。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,在用戶程序執行階段，即使外部輸入信號的狀態發生了變化，輸入映像存放器的狀態也不會隨之而變，要等下一個掃描周期的輸入處理〔采樣〕階段才被讀入。,,,,,注意：,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,如果輸入是脈沖信號，那么脈沖信號的寬度必需大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。,,,,,桅炯鉚吩膳讕促噴鉛要栗轄雖竟趾豺敝祥視犬財闡柴舊奉宮嫁埋亥汝西悄第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理4〕用戶程序執行階段,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(1)在沒有跳轉指令時，PLC的CPU從第一條指令開始，按先左后右、先上后下逐條地執行用戶程序，直到用戶程序結束處；,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(2)各編程元件的映象存放器的內容隨著程序的執行而變化；,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(3)輸入映象存放器只能讀出，不能修改。,,,,,5〕輸出處理〔刷新〕階段,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,將輸出映象存放器的“1/0〞狀態送到輸出鎖存器，經功率放大驅動外部負載。這時，才是PLC的真正輸出。,,,,,接輝需償齡薄揚鬼絕伯兵琶帶內灶井嗅扔旗壬筒授人叭鴦鯉焉角昨留何帝第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理三、掃描周期,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,一個掃描周期等于內部處理、通信效勞、輸入處理、程序執行、輸出處理等所有時間的總和。是一個很重要的參數,,,,,,,,,,1、影響掃描周期大小的因素,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1〕一般來說，同型號的PLC，內部處理所需時間相同；,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2〕通信效勞所需時間與聯結的外設多少有關；,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3〕輸入處理、輸出處理所需時間取決于其I/O點數；,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,4〕程序執行所需時間取決于PLC的用戶程序的長短、指令種類及掃描速度；FXON系列，根本指令執行時間為1.6us/步。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2、近期PLC，其CPU將最大掃描周期、最小掃描周期、當前掃描周期的值分別存入專用數據存放器，以供用戶使用。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,如FXON系列，D8010存放當前掃描周期，D8011存放最小掃描周期，D8012存放最大掃描周期。計時單位均為1ms。,,,,,錦礬羔拐駕鯉葫梧冤犀酪慌醬妻垮飯播轟厚府豈懦畢單惰織獺割褥小地墳第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3、PLC還提供一種以恒定的掃描周期掃描用戶程序的運行方式。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,如FXON系列，當M8039被接通時，PLC的CPU以恒定的掃描周期掃描用戶程序，其掃描周期的長短等于D8039中存放的數據，計時單位為1ms。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,注意：用戶必需使警戒計時器〔WDT〕的設定值大于恒定掃描周期的值，否那么，CPU會發出警戒計時器超時的故障報警。FXON系列警戒計時器其出錯的時間限制值存放在D8000中，其初始值為200ms。廬洗摔捆榆普磚抉殘蜜微痞咽此背胞鎖腕貼粳僅害凜研聾折癡閹清痙扎搬第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理四、輸入輸出滯后時間〔又稱系統響應時間〕,,,,,1、定義,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,是指PLC的外部輸入信號發生變化的時刻到它控制的有關外部輸出信號發生變化的時刻之間的時間間隔。,,,,,2、I/O滯后時間的組成〔三局部〕,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1〕輸入電路濾波時間：RC濾波電路對輸入信號產生延遲作用，其典型值為10ms。FXON系列為約10ms，但X0--X7可通過數據存放器D8020在0--15,,,,,ms可調。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2〕輸出機械滯后時間〔不是輸出刷新時間〕：與輸出電路類型有關。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,繼電器輸出電路：,,,,,,,,,,10ms；,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,雙向可控硅輸出電路：由OFF到ON,,,,,1ms，,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,由ON到OFF,,,,,10,,,,,ms；,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,晶體管輸出電路：<1ms。,,,,,少應就冬的厚蝸沙融皚號蠅郴稽黔放幼令伍迭許娩積霜嘲刪爭練丸吱凡掐第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理3〕掃描工作方式引起的滯后時間：,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,與程序的優化設計有關，最短為1個掃描周期時間，最長為3個(實為2個多)掃描周期時間。,,,,,因此,,,,,,,,,,,Tmin,,,,,<,,,,,I/O滯后時間,,,,,<,,,,,Tmax,,,,,Tmin=輸入延時+1個掃描周期+輸出延時Tmax=輸入延時+3個(實為2個多)掃描周期+輸出延時,,,,,3、舉例說明由掃描工作方式引起的滯后時間,,,,,見圖2-13所示敷直察琉隴菏影勛淺儀捏六黨場效羨盒徘耙奔完仰數局震摸籍眉粒彬倘逼第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理狠放熱廠蹲隋庇函延闡頃棘胺筑帽墻退桑宣昭腿焰絡乎萬氨鯨形濺灸陋訖第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理4、思考題,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,分析圖2-14〔a〕、〔b〕兩種梯形圖的系統響應時間〔分別以最大、最小兩種情況討論〕，并畫出時序圖。,,,,,，X00：是輸入繼電器，用來接收外部輸入信號；Y00：是輸出繼電器，用來將輸出信號傳送給外部負載；M00：是輔助繼電器。答案：圖(a):最小=2個周期,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,最大=,,,,,3個周期圖(b):最小=1個周期,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,最大=,,,,,2個周期琢自癰爵欽赴兆使拽管肚謅砂綏欽草瘍桐梧跋沫請肄噴揩磕淫炎攬斟瀑唬第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2.5,,,,,,,,,,FX系列PLC性能簡介,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(重點介紹FX0N系列〕一、PLC性能指標,,,,,二、根本單元、擴展單元型號命名規那么,,,,,三、FXON系列可編程序控制器性能簡介,,,,,主要內容:惱績閻媒崇儲邪淆鰓疚奪硝卑聳禿睜顏瘓教灶泉極秧胃披促喉翼仙側鷹旗第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理一、PLC性能指標,,,,,1、I/O點數,,,,,是衡量PLC能控制的規模大小，是一個很重要的指標。,,,,,2、用戶程序存貯容量,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,決定了PLC可以容納用戶程序的長短，一般以字〔步〕為單位來計算。中、小型PLC一般在8k以下，大型PLC可到達256k—2M。,,,,,3、掃描速度,,,,,是指PLC執行程序的速度，一般以ms/k字或us/步表示。,,,,,4、指令種類及條數,,,,,是衡量PLC編程能力強弱的主要指標。,,,,,洗飯椅拾幣咬窟駁咳澡讀剩掏捧藍照畔價尚駿賤棋針蓮撅煌奠傷漂破驟霧第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理5、內部器件種類和數量,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,包括輔助繼電器、定時器、計數器、狀態繼電器、特殊輔助繼電器、數據存放器等。其種類和數量越多，同樣反映其控制功能越強。,,,,,6、智能單元〔特殊I/O模塊〕,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,智能單元的種類多少、功能的強弱是衡量PLC產品水平上下的一個重要指標。,,,,,薔鵬臼酋癟麓哮饞比拋炙冷羊餐正叢風遞涸西古粱臼售侈疽貢耶禹蔽精咋第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理二、根本單元、擴展單元型號命名規那么,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,FX系列由根本單元、擴展單元〔模塊〕和特殊單元組成。根本單元內有CPU模塊、I/O模塊和電源，每個系統都應有一臺根本單元。使用擴展單元、擴展模塊可以增加I/O點數，使用特殊單元可以增加PLC的控制功能。,,,,,熙挨猩氏授街礙廄桿考芍劍育褪煤飄聊乃累修榜億鴨電淋瑚剔斂訖殿舜酌第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理三、FXON系列可編程序控制器性能簡介,,,,,1、概況,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,FXON系列是一種超小型疊裝式PLC，它由根本單元、擴展單元、擴展模塊和特殊功能模塊組成。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,根本單元：內置電源〔輸入模塊不需外接電源，它由內置電源供電〕、I/O模塊及CPU與存貯器，是PLC的核心局部。既可單獨使用，又可與擴展單元、擴展模塊組合使用。,,,,,擴展單元：可以增加根本單元的I/O點數，內置電源。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,擴展模塊：擴展I/O點數，但電源由根本單元或擴展單元供電。每臺根本單元或擴展單元最多可聯接2臺擴展模塊。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,特殊功能模塊：FXON-16NT，用于通信；FXON-3A，可提供2路模擬量輸入，1路模擬量輸出。,,,,,說明：其它系列PLC的性能指標見書P18--22膊遞撒漬涉婚蹄焚隱醉蹤貍擲由摸蛛彝妻段滌梳積巨民性軸腑咳瘟嘶痹竄第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理2、FXON系統配置,,,,,,,,,,,,,,,1〕12種根本單元，3種擴展單元，7種擴展模塊，2個特殊功能模塊,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,用戶可根據所需I/O點數〔24—128點〕及輸出類型〔繼電器輸出/晶體管輸出〕來選用。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2〕36種51條功能指令，20條根本指令，用戶存貯器容量為2000步。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3〕通信功能與內置RS-232C通信接口的設備通信〔用戶寫入程序〕。使用FX0N-485ADP模塊，可與計算機實現通信。使用FXON-16NT，可實現FX系列與三菱A系列PLC實現通信。蝸遠兌撩姨婦繳瀾眩滲被卿抄禹旭莫七蛤凸毯促宴炸沉張窿員任圓耽售掐第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理3、FXON系列PLC輸入性能指標〔見下表〕,,,,,

輸入電流X000—X007，DC24V，7mAX010以上，DC24V，5mA輸入ON電流≥4.5mA≥3.5mA輸入OFF電流＜1.5mA＜1.5mA響應時間約10ms,0—15ms內變動(D8020)約10ms電路隔離光電耦合器隔離肢歪贛曝悸猩令稀燦憂裂菲叉終瘁任憋許狡燈佯蘇頸暴凱肢童剖樟韌渠密第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理第2章,,,,,PLC的硬件與工作原理4、FXON系列PLC輸出性能指標〔見下表〕,,,,,項目繼電器輸出晶體管輸出額定電流2A/1點(8A/4點)0.5A/1點(0.8A