第讲-可编程序控制器的硬件与工作原理优秀文档.ppt

可编程序控制器（PLC）是一种专为工业环境设计的自动化控制设备，广泛应用于各种生产自动化领域。本讲主要介绍了PLC的硬件结构和工作原理。 首先，PLC的硬件结构分为三种类型：整体式、模块式和叠装式。整体式PLC将CPU、输入/输出（I/O）模块和电源集成在一个机壳内，适用于小型系统。模块式PLC由框架和可插拔的模块组成，可以根据需求灵活配置。叠装式则介于两者之间，允许模块按层堆叠，适合中等规模的应用。 CPU模块是PLC的核心，通常包含微处理器、存储器和其他辅助电路。微处理器可以是通用处理器，如8086系列，或者是专门设计用于PLC的单片机，如8031。存储器分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。RAM用于暂时存储用户程序和工作数据，无电源时数据会丢失；ROM则用于存储固定的系统程序，内容不可更改。此外，还有可擦除可编程的只读存储器（EPROM）和电可擦除可编程只读存储器（EEPROM），它们具有非易失性，可用于存储用户程序。 I/O模块负责PLC与现场设备的交互，常见的外部接线方式有汇点式、分组式和分割式，以适应不同类型的输入输出信号。 PLC的工作原理主要包括运行状态和停止状态。在运行状态（RUN）下，PLC会依次进行输入处理、执行程序、输出处理和内部处理，并可能涉及通讯处理。停止状态（STOP）则主要用于内部处理和通讯。PLC采用扫描工作方式，即周期性地读取输入、执行程序、更新输出，这个周期称为扫描周期，由输入延迟、扫描时间、输出延迟和I/O扫描时间组成。 编程器和数据存储单元是编程和调试PLC的重要工具。编程器可以是专用的简易编程器，用于输入和编辑指令表程序，或者复杂的图形编程器，用于生成和编辑梯形图程序。随着技术的发展，个人计算机程序开发系统也常用于PLC编程，提供更高级的功能，如监控、数据分析、仿真和网络管理。 总的来说，PLC通过其灵活的硬件结构和高效的工作模式，实现了对工业设备的精确控制，从而提高了生产效率和自动化水平。理解其硬件组件和工作原理对于正确设计、配置和维护PLC系统至关重要。