第三章可編程控制器工作原理與結構特點PLC的組成PLC的工作原理12PLC的結構特點及一般技術指標3FX2N系列PLC編程元件43.1PLC的基本組成1、PLC的硬件系統3.1PLC的基本組成3.1PLC的基本組成PLC的主機PLC主機存儲器中央處理器CPU輸入輸出電路外部設備接口總線電源3.1PLC的基本組成中央處理單元（CPU）：作為整個PLC的核心，起著總指揮的作用診斷PLC電源、內部電路的工作狀態及編制程序中的語法錯誤。(2)采集現場的狀態或數據，并送入PLC的寄存器中。(3)逐條讀取指令，完成各種運算和操作。(4)將處理結果送至輸出端。(5)響應各種外部設備的工作請求（編程器、打印機等）。3.1PLC的基本組成PLC的存儲器系統程序存儲器用戶程序存儲器數據存儲器存儲器固化在ROM中EPROM、EEPROM調試好RAMPLC程序存儲器的單位——“步”3.1PLC的基本組成（1）系統程序存儲器（一般由ROM構成，沒法修改）用以存放系統管理程序、監控程序及系統內部數據，PLC出廠前已將其固化在只讀存儲器ROM或PROM中，用戶不能更改。（2）用戶存儲器（使用RAM存儲）包括用戶程序存儲區和工作數據存儲區。這類存儲器一般由低功耗的CMOS-RAM構成，其中的存儲內容可讀出并更改。掉電會丟失存儲的內容，一般用鋰電池來保持。（3）數據存儲器，存儲運算結果等，可以修改。

注意：

PLC產品手冊中給出的“存儲器類型”和“程序容量”是針對用戶程序存儲器而言的。3.1PLC的基本組成輸入輸出（I/O）模塊輸入模塊：接收外部的開關量、采集外部的模擬量輸出模塊：輸出CPU處理過的信號，驅動外部設備輸入輸出模塊廣泛采用光隔離技術和濾波技術，以提高抗干擾性3.1PLC的基本組成開關量I/O模塊的外部接線方式

匯點式分組式分隔式3.1PLC的基本組成

開關量輸入接口電路：采用光電耦合電路，可大大減少電磁干擾，將限位開關、手動開關、編碼器等現場輸入設備的控制信號轉換成CPU所能接受和處理的數字信號。

PLC的輸入接口電路（直流輸入型）3.1PLC的基本組成輸出接口電路（采用光電耦合）繼電器輸出：可帶直流、也可帶交流（用于接通或斷開開關頻率較低功率較大的直流負載或交流負載回路）。采用繼電器型驅動輸出，是目前使用最為廣泛的一種輸出模式。對于FX2N，繼電器輸出方式的外部電源可采用250V交流或者30V以下的直流。單點最大負載電流可達2A，有很強的驅動能力。響應時間約為10mS左右，頻率范圍100HZ左右。3.1PLC的基本組成晶閘管輸出：只可帶交流輸出（用于接通或斷開開關頻率較高功率較大的交流電源負載）。內部電路觸發三端雙向可控硅晶閘管，對于FX2N：其外部電源采選范圍是AC85~242V，單點最大負載電流可達0.3A/點，有較強的驅動能力。由OFF到ON的響應時間在1mS以下，由ON到OFF的響應時間為10mS以下。3.1PLC的基本組成晶體管輸出：晶體管即有單相導電性，只可帶直流（用于接通或斷開開關頻率較高功率小的直流電源負載）。元件采用集電極開路的晶體管，內部電路控制三極管基極，當基極有電流，管子導通。對于FX2N，其外部電源選用范圍在5V-30V之間，單點輸出最大負載電流達0.5A，驅動能力較強。響應時間在1mS以下。3.1PLC的基本組成可編程控制器模擬量接口電路

模擬量輸入接口：把現場連續變化的模擬量標準信號轉換成適合PLC內部處理的有若干位二進制數字表示的信號標準的模擬量信號：電流信號：4~20mA電壓信號：1~10V。模擬量輸出接口：將PLC運算處理的若干位數字量信號轉換為相應的模擬量信號輸出，以滿足生產過程現場連續控制的要求信號。智能輸入輸出接口：自帶CPU，由專門的處理能力，與主CPU配合共同完成控制任務，可減輕主CPU工作負擔，又可提高系統的工作效率。3.1PLC的基本組成電源PLC的電源是指將外部輸入的交流電處理后轉換成滿足PLC的CPU、存儲器、輸人輸出接口等內部電路工作需要的直流電源電路或電源模塊。許多PLC的直流電源采用直流開關穩壓電源，不僅可提供多路獨立的電壓供內部電路使用，而且還可為輸入設備（傳感器）提供標準電源。

3.楊1絞PL定C的基撞本組蘋成編程干器編程揮器：據專用裁的手族持式攔、臺證式；培電腦+編程莫軟件哈。作用橡：編然程，食調試訊，監聯控。3.碼1那PL私C的基奔本組賢成2、PL和C的軟繪件系例統軟件蛋系統系統哨程序用戶壟程序程序填結構順序幸結構棵：小戒規模撞程序用戶睛程序煙：大逆規模答程序3.妹2可編梨程控墊制器達基本撓原理本節悼教學年目標挨：1、了當解可霧編程瀉序控帳制器淘與繼副電器怠及微批型計冤算機舌控制括系統私的區羽別2、熟餓悉PL象C的系低統配喜置3、重佛點掌束握PL認C的工每作原蠅理3.醬2可編趙程控似制器吳基本簽原理1、PL故C的工遍作方弓式循環共掃描2、PL踩C的工苦作過旅程四個虛階段魔周期據性掃左描、貍集中芹批處喇理公共奪掃描輸入拉采樣用戶居程序輸出想刷新3.僵2可編良程控業制器捎基本脅原理（1）公名共掃牲描階智段公共鍋處理PL益C自檢究：檢臥測器返件狀稈態，膨有故通障在甘診斷俯，給疊出故督障信紛號或鴉處理執行跳來自臉外設浸命令奶：編善程？特通訊在？啟轎動磁雹帶機臂或打設印機紐奉？對看翅門狗殿定時追器WD由T清零3.獸2可編賄程控千制器蔥基本倍原理（2）輸阿入采竊樣掃倦描階梁段第一瘋個批矩處理籌階段PL棋C采集炮輸入銳端口桑信息薯，并巧存儲密在輸墊入映秤射寄僚存器也中注意俯：PL羽C在執景行程閣序時欄，以習本次胸采集偉的信叛息為運準。輸入薦信號男發生捏改變牌，只恭在下器次采趴集時須有反骨應3.饞2可編受程控桐制器啄基本胸原理（3）執扣行用利戶程百序掃灰描階孤段第二患個批票處理雞階段PL幅C從左蹄到右嶺、從報上到斯下執病行程養序。輸入但信號降只從鼠輸入肝映射鄭寄存艱器中敘取。荷中間稅步驟綢的執悅行結灑果存入元割件映既射寄昨存器題中，佩對后運面的習程序部產生工影響裙。3.靠2可編樸程控碼制器濁基本搬原理（4）輸面出刷貸新掃貴描階挺段第三則個批撤處理辛階段當CP字U對全參部用迅戶程孝序掃富描結籍束后船，將洞元件將映像折寄存投器中蝴各輸碎出繼電裳器的反狀態牛同時背送到猴輸出姑鎖存諷器中嘩，再鼓由輸夫出鎖他存器墳經輸伏出端子去喪驅動殖各輸橡出繼限電器鐘所帶梁的負攜載。3.束2可編費程控飯制器探基本只原理3、掃鳥描周有期計想算掃描淘周期澇除了權輸入聯采樣未、程輔序執竹行、皆輸出賭刷新提三個悼階段判外，還要紀進行第自診替斷、翻與外房誠設(如編丘程器鮮、上替位計喊算機)通信減等處野理。一般炸說來俗，同憤型號競的PL別C，其浸自診滔斷所亦需的雷時間固相同如三電菱FX思2系列帶機自烤診斷虎時間臟為0.應96株ms可編嗓程控烤制器憲在運瞇行工押作狀個態時塊，執兼行一跌次掃予描操秒作所叛需要青的時體間稱翻為掃里描周幅期。貪其典化型值踏為1~簽10識0m區s。3.非2可編駐程控狠制器探基本襪原理例：黑三菱怨公司FX繡2—40料M，配顛置開里關量優輸入24點，求開關先量輸潛出16點，用戶牙程序廟為10速00步，稅不包就含特累殊功堪能指逐令，PL視C運行均時不糞連接籠上位擦計算機紙等外巨設。I/肌O的掃轎描速嚼度為0.卻03輸ms／8點，靠用戶笨程序歲的掃疊描速謹度為0.瓜74us/步，規自診膝斷所疏需的柏時間排為0.帆96鉤ms，試跪計算旱一個猛掃描樂周期松所需要的孕時間攔為多節少?解：士掃描40點I／O所需別要的衫時間剪為：T1＝0.歲03描ms／8點×40點=0粥.1惰5m錄s掃描10礎00步程翁序所號需要涉的時述間為紅：T2＝0.灑74番us/步×1慢00謠0步＝0.鏈74所ms自診蓄斷所閉需要粉的時休間為系：T3＝0.納96挺ms因PL壺C運行質時，萬不與哀外設供通信續，所坡以通鞠信時受間為隙；T4踩=0這樣己一個響掃描賊周期T為：T＝T1十T2十T3介+T慎4=上0.箱15度ms十0.擠74銹ms十0.件96處ms＝1.隆85鐵ms3.廟2可編鹽程控列制器沃基本蓋原理4、輸蝦入輸笨出響燭應的憑滯后幕現象I/蒜O滯后建時間座又稱知為系羞統響常應時累間，搏是指兔可編揉程控剩制器古外部疲輸入歐信號造發生菠變化采的時啄刻起葵至它柄控制標的有德關外層部輸幅出信前號發愈生變磁化的盾時刻仍之間揮的間催隔。3.莖2可編陪程控犬制器飼基本紅原理輸入懸輸出頂響應蛋的滯含后產綿生原冤因（1）輸揪入濾罵波器我的時萬間常刃數（賊輸入敢延遲女）（2）輸約出繼從電器偉的機誰械滯按后（救輸出細延遲輔）（3）PL命C的循抵環掃征描方財式解決炒方法（1）改健變信沃息刷秀新方剩式②I/來O直接捧刷新戴方式①I/向O立即勾刷新（2）采說用中爛斷技籠術（3）調肥整輸漲入濾早波器計算萄機控我制系擴統：采用等待奪命令的工棟作方壓式，畜如鍵歪盤掃戒描方劉式或I/瞎O掃描小方式可編俯程控撲制器千控制伸系統甜：循環認掃描洗工作奇方式，即奔系統答工作浙任務助管理婦處理及肌應用赤程序炕執行勺都是星按循蔽環掃銹描方軍式完扮成的。5、PL逃C控制忠與傳敲統控見制的逢異同3.吊2可編薯程控秒制器周基本攏原理a、FX刃2N系列瞞可編散程控巾制器醉型號干格式盛如下批：FX2N—□境□□□-□系列名I/O總點數單元功能特殊品種區別輸出類型R：繼電器輸出S：晶體管輸出T：晶閘管輸出M：基本單元E：輸入輸出混合擴展單元與擴展模塊EX：輸入專用擴展模塊EY：輸出專用擴展模塊6、PL誼C系統嗓配置3.巾2可編投程控罵制器飽基本陣原理FX2N是FX系列劇中功刑能最惠強、論速度孫最高漏的微五型可羞編程授控制龍器。贏它的傘基本寫指令觀執行暢時間踩高達0.撥08敢s，遠支遠超妙過了稿很多輕大型禾可編驢程控洲制器汗。用叔戶存有儲器蛛容量味可擴滴展到16魄K步，雜最大冰可以寶擴展押到25件6個I/測O點，堂有5種模萌擬量之輸入/輸出棉模塊春、高扇速計美數器旋模塊還、脈悶沖輸怠出模感塊、4種位煉置控向制模株塊、直多種RS脾-2露32捷C/筑RS妥-4妥22門/R寬S-跳48黨5串行悶通信掃模塊題或功販能擴茫展板澤，以傲及模邁擬定吩時器救功能葬擴展淺板，均使用斧特殊莊功能