第二章-可编程序控制器的组成和工作原理PPT.ppt

可编程序控制器，简称PLC，是自动化控制领域广泛应用的工业控制器。了解其组成和工作原理对于有效运用PLC解决各种控制任务至关重要。本章主要探讨PLC的基础结构、各组成部分的功能，以及输入输出接口和编程语言。 2.1 PLC的硬件组成 PLC硬件系统主要由CPU（中央处理器）、存储器、输入/输出接口单元、输入/输出扩展单元、编程装置、电源、通信接口和外部设备接口等组成。 1. CPU是PLC的核心，由微处理器和控制器构成，负责执行逻辑和算术运算，控制整个系统的运行。CPU通过读取内存中的指令并执行，同时监控电源和内部电路状态，处理输入数据并生成输出。 2. 存储器包括只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)以及随机存取存储器(RAM)。ROM存储系统程序，而RAM用于存储用户程序和临时数据。 3. 输入/输出接口单元（I/O单元）连接PLC与现场设备，有开关量和模拟量输入输出接口，将现场信号转换为PLC能处理的格式。 4. 输入/输出扩展单元用于增加PLC的输入和输出点数，以适应不同规模的控制系统。 5. 编程装置可以是专用编程器或配备编程软件的通用计算机，用于编写和调试用户程序。 6. 电源将外部交流电转化为PLC内部所需的直流电。 7. 通信接口允许PLC与其他设备通信，如编程器、上位机、监控系统等。 8. 外部设备接口和特殊模块支持人机交互和特定功能的实现。 2.2 PLC的输入与输出接口 开关量输入接口将现场的开关信号（如按钮、传感器等）转换为PLC内部的数字信号。常见的输入接口类型有直流输入和交流输入。例如，FX1N系列PLC的输入接口电路图展示了输入信号如何被转换和处理。 2.3 PLC的工作原理 PLC的工作循环包括扫描输入、执行用户程序、更新输出和执行其他系统任务。扫描过程中，CPU会读取输入状态，执行用户程序中的指令，然后更新输出状态。 2.4 PLC的编程语言 国际标准定义了多种PLC编程语言，如梯形图(Ladder Diagram, LD)、语句表(Structured Text, ST)、功能块图(Function Block Diagram, FBD)和顺序功能图(Sequential Function Chart, SFC)等。其中，梯形图是最常用的语言，直观易懂，类似电气继电器电路图。 总结，理解PLC的基本组成和工作原理有助于我们更有效地设计和使用PLC系统，从而实现自动化控制目标。通过学习这一章，学生应能够掌握PLC硬件各部分的作用，了解输入输出接口的工作方式，熟悉各种编程语言，并对PLC系统有一个全面的认识。