plc电源模块工作原理
PLC基本组成及工作原理
无锡市梢品课程国礙示范皎校琏段项目机床电艺与如俸制项目四:PLC基础知识学习模块一：PLC基本组成及原理学习可编程序控制器(Programmable Controller )原本应简称PC,为了与个人计•算机专称PC 相区别，所以可编程序控制器简称定为PLC (Programmable Logic Controller),但并非说PLC 只能控制逻辑信号。
PLC是专门针对丄业环境应用设汁的，自带直观、简单并易于掌握编程语言环境的工业现场控制装置。
一* PLC基本组成PLC基本组成包括中央处理器(CPU)、存储器.输入/输出接口(缩写为I/O,包括输入接口、输出接口、外部设备接口、扩展接口等)、外部设备编程器及电源模块组成，见图4-1。
PLC内部各组成单元之间通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接，外部则根据实际控制对象配置相应设备与控制装置构成PLC控制系统。
计貝机*茨跟年4 rtT-rr£｝一电谡行拧只关-U-电谡aPLC系统程序决定了PLC的基本功能，该部分程序山PLC制造厂家编写并固化在系统程序存储器中，主要有系统管理程序、用户指令解释程序和功能程序与系统程序调用等部分。
系统管理程序主要控制PLC的运行，使PLC按正确的次序工作；用户指令解释程序将PLC的用户指令转换为机器语言指令，传输到CPU内执行；功能程序与系统程序调用则负责调用不同的功能子程序及其管理程序。
系统程序属于需长期保存的重要数据，所以其存储器采用ROM或EPROMo ROH是只读存储器，该存储器只能读出内容，不能写入内容，R0H具有非易失性，即电源断开后仍能保存已存储的内容。
EPER0M为可电擦除只读存储器，须用紫外线照射芯片上的透镜窗口才能擦除已写入内容，可电擦除可编程只读存储器还有E2PR0M、FLASH等。
2）用户程序存储器用户程序存储器用于存放用户载入的PLC应用程序，载入初期的用户程序因需修改与调试，所以称为用户调试程序，存放在可以随机读写操作的随机存取存储器RAM内以方便用户修改与调试。
PLC的组成与工作原理
5.
编程器
编程器是PLC很重要的外部设备，它主要由键盘、显
示器组成。编程器分简易型和智能型两类。小型PLC常用
简易编程器，大、中型PLC多用智能编程器。编程器的作
用是编制用户程序并送入PLC程序存储器。利用编程器可 检查、修改、调试用户程序和在线监视PLC工作状况。现 在许多PLC采用和计算机联接，并利用专用的工具软件进 行编程或监控。
4. 电源单元
• PLC配有开关式稳压电源，以提供内部电路使用。 • 与普通电源相比，PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强。因
此，对于电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电
压在其额定值±15%的范围内波动。 • 许多PLC还向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器供 电。 • 为防止在外部电源发生故障的情况下，PLC内部程序和数据 等重要信息的丢失，PLC还带有锂电池作为后备电源。
编程器一般分为简易编程器和图形编程器两类。 简易编程器功能较少，一般只能用语句表形式进 行编程，通常需要联机工作。简易编程器直接与PLC的 专用插座相连接，由PLC提供电源。它体积小，重量轻， 便于携带，适合小型PLC使用。 图形编程器既可以用指令语句进行编程，又可以 用梯形图编程；既可联机编程，又可脱机编程，操作 方便，功能强，有液晶显示的便携式和阴极射线式两 种。图形编程器还可与打印机、绘图仪等设备连接， 但价格相对较高。通常大中型PLC多采用图形编程器。
两种梯形图的继电器符号图对照
物理继电器
线 圈 常开 常闭
PLC继电器
触 点
• (4) 利用梯形图编制控制程序
注意： 这些接点或线圈并不是真实的物理继电器 接点或线圈，而是在软件编程中使用的编程元件，每 个编程元件与存储器中的一个存储单元相对应，该存 储单元为 “1” 则表示梯形图中常开闭合 , 常闭断 开，线圈通电。
PIC简介及工作原理
PLC 的特点一、 PLC 的主要特点(1)高可靠性①所有的 I/O 接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与 PLC 内部电路之间电气上隔离。
②各输入端均采用 R-C 滤波器，其滤波时间常数普通为10-20ms。
③各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。
④采用性能优良的开关电源。
⑤对采用的器件进行严格的筛选。
⑥良好的自诊断功能，一旦电源或者其他软、硬件发生异常情况，CPU 即将采用有效措施，以防止故障扩大。
⑦大型 PLC 还可以采用由双 CPU 构成冗余系统或者有三 CPU 构成表决系统,使可靠性更进一步提高。
(2)丰富的 I/O 接口模块PLC 针对不同的工业现场信号，如：•交流或者直流；•开关量或者摹拟量；•电压或者电流；•脉冲或者电位；• 强电或者弱电等。
有相应的 I/O 模块与工业现场的器件或者设备，如：•按钮• 行程开关• 接近开关• 传感器及变送器•电磁线圈• 控制阀直接连接此外为了提高操作性能，它还有多种人-机对话的接口模块；为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块，等等。
(3)采用模块化结构为了适应各种工业控制需要除了单元式的小型 PLC 以外绝大多数 PLC 均采用模块化结构 PLC 的各个部件包括 CPU 电源 I/O 等均采用模块化设计由机架及电缆将各模块连接起来系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合(4)编程简单易学PLC 的编程大多采用类似于继电器控制路线的梯形图形式对使用者来说不需要具备计算机的专门知识因此很容易被普通工程技术人员所理解和掌握(5)安装简单维修方便PLC 不需要专门的机房可以在各种工业环境下直接运行使用时只需将现场的各种设备与 PLC 相应的 I/O 端相连接即可投入运行各种模块上均有运行和故障指示装置便于用户了解运行情况和查找故障由于采用模块化结构因此一旦某模块发生故障用户可以通过更换模块的方法使系统迅速恢复运行二、 PLC 的功能(1) 逻辑控制(2) 定时控制(3) 计数控制(4) 步进(顺序)控制(5) PID 控制(6) 数据控制——PLC 具有数据处理能力(7) 通信和联网(8) 其它PLC 还有许多特殊功能模块，合用于各种特殊控制的要求，如：定位控制模块， CRT 模块。
PLC的基本组成和工作原理
⒊ OMRON中型PLC
• C200Hα(C200HX/C200HG/C200HE)系列
– 有11种型号的CPU模块 – 配置齐全的I/O模块和高功能模块 – 品种齐全的通信模块 – 可扩展2～3个机架，每个机架可插10个模块 – 可使用远程I/O单元，I/O可达640～1184点 – 指令系统丰富，具有较强的通信和网络功能
型号
CJ1H-CPU66H CJ1H-CPU65H CJ1G-CPU45H CJ1G-CPU44H CJ1G-CPU43H CJ1G-CPU42H CJ1G-CPU45 CJ1G-CPU44
最大 I/O 点数 2560
1280
960
1280
程序容 量
120K步 60K步 60K步 30K步 20K步 10K步 60K步 30K步
绪论EXIT
3.智能输入/输出模块 高速计数模块
• 用于脉冲或方波计数器、实时时钟、 脉冲发生器、编码器等输出信号的检 测和处理，及快速变化过程中的测量 或精确定位控制
绪论EXIT
运动控制模块
• 自带微处理器，用来控制物体的位置、 速度和加速度，可以控制直线运动或旋 转运动，也可以控制单轴或多轴运动
数据存 储器容
量 256K字 128K字 128K字
64K字
128K字 64K字
基本指令 内置端 处理速度 口
0.02µs
0.04µs
外设端 口和RS232C端 口
0.08µs
可选 件
存储 卡
绪论EXIT
基本I/O模块
基本 I/O模块
直流输入模块 交流输入模块 继电器输出模块 晶体管输出模块 晶闸管输出模块
❖ 目前新推出的微型PLC有CP1E系列， 带扩展I/O单元时最大达180点
plc控制系统结构及工作原理
PLC控制系统结构及工作原理
一、系统结构
PLC控制系统主要由以下几个部分组成：
1. 电源模块：提供系统所需的电能。
2. 中央处理单元（CPU）：进行逻辑运算、算术运算和顺序控制等，实现各种数据操作。
3. 输入输出模块：实现外部信号的采集和输出，与外部设备进行数据交换。
4. 存储器：存储用户程序和数据。
5. 通信接口：实现PLC与外部设备的通信。
二、工作原理
PLC控制系统的工作原理可以概括为“输入-处理-输出”的过程。
首先，通过输入模块采集外部设备的信号，这些信号可以是开关状态、传感器读数等。
然后，这些信号被送到CPU进行处理。
在CPU中，根据预先编写好的程序，对这些信号进行逻辑运算、算术运算等处理。
处理完成后，输出模块将这些结果输出到外部设备，如马达、灯泡等。
三、控制功能实现
PLC控制系统的控制功能主要由用户程序实现。
用户程序可以根据实际需求进行编写，包括各种逻辑运算、算术运算、顺序控制等。
通过输入模块采集的信号，可以触发用户程序执行相应的操作。
这样，PLC控制系统就可以实现对外部设备的精确控制。
四、控制性能分析
PLC控制系统的控制性能主要取决于以下几个因素：
1. 硬件性能：包括CPU的处理能力、存储器的容量、输入输出模块的精度等。
2. 软件设计：包括用户程序的编写、程序结构的合理性、运算速度等。
3. 环境因素：包括温度、湿度、电磁干扰等环境因素对PLC控制系统性能的影响。
总的来说，PLC控制系统具有结构简单、运行可靠、操作方便等优点，因此在工业自动化领域得到了广泛应用。
PLC组成及工作原理
PLC组成及工作原理PLC是Programmable Logic Controller的简称，中文翻译为可编程逻辑控制器。
它是一种用于自动控制工业过程的数字计算机系统。
PLC由硬件和软件两部分组成，下面将详细介绍PLC的组成和工作原理。
1.硬件组成：PLC的硬件主要包括中央处理器（CPU）、输入输出模块（I/O模块）、电源模块、通信模块以及其他辅助硬件。
-中央处理器（CPU）是PLC的核心，负责接收输入信号、执行程序指令并控制输出信号。
CPU通常具有高性能的微处理器，能够进行复杂的计算和逻辑判断。
-输入输出模块（I/O模块）负责与外部世界进行数据交换。
输入模块用于接收现场传感器、开关等设备的信号，输出模块用于控制执行机构、显示设备等。
-电源模块提供稳定的电源供电，确保PLC正常运行。
-通信模块可实现PLC与其他设备（如人机界面、计算机、远程监控系统等）之间的数据传输和通信。
-其他辅助硬件包括存储器、时钟模块、编程口等，用于存储程序、记录运行时间、与外部进行编程等功能。
2.软件组成：PLC的软件主要包括操作系统、开发环境和用户程序。
-操作系统是PLC的核心软件，用于管理硬件资源、执行程序指令、实现通信等功能。
- 开发环境提供PLC程序的开发、调试和维护工具。
常见的开发环境有LD（Ladder Diagram，梯形图）、FBD（Function Block Diagram，功能块图）、ST（Structured Text，结构化文本）等多种编程语言。
-用户程序是PLC的应用程序，由工程师根据控制需求编写。
用户程序根据输入信号的状态和逻辑关系，通过中央处理器进行逻辑判断并控制输出信号，实现自动化控制。
3.工作原理：PLC的工作原理主要分为输入端、处理端和输出端。
-输入端：PLC通过输入模块接收来自现场的输入信号，如开关状态、传感器信号等。
输入信号会被转换成数字信号，并传给中央处理器。
中央处理器会周期性地扫描输入信号，并将其存储在内部存储器中，以供后续的程序处理。
PLC工作原理
PLC工作原理
L1 L2 L3 QS FU1 KM SB1 FR KM HL1 FR
SB2
KM
图4-3 电动机全压起动电 气控制线路 a)主电路 b)控制线路
M 3~
a)
KM
b)
PLC工作原理
120V/240V AC ~
KM HL1
~
1L
0.0
0.1
0.2
2L
0.3
0.4
0.5
N
L1
AC
1M
0.0
plc3内部等效电路图45是plc的内部等效电路以其中的起动按钮sb1为例其接入接口i00与输入映像区的一个触发器i00相连接当sb1接通时触发器i00就被触发为1状态而这个1状态可被用户程序直接引用为i00触头的状态此时i00触头与sb1的通断状态相同则sb1接通i00触头状态为1反之sb1断开i00触头状态为0由于i00触发器功能与继电器线圈相同且不用硬连接线所以i00触发器等效为plc内部的一个i00软继电器线圈直接引用i00线圈状态的i00触头就等效为一个受i00线圈控制的常开触头或称为动合触头
PLC工作原理
• PLC工作原理
• 1. PLC内外部电路 • 1）外部电路接线 • 图4-3是电动机全压起动控制的接触器电气控制线路，控制 逻辑由交流接触器KM线圈、指示灯HL1、HL2、热继电器常闭触 头FR、停止按钮SB2、起动按钮SB1及接触器常开辅助触头KM 通过导线连接实现。 合上QS后按下起动按钮SB1，则线圈KM通电并自锁，接通 指示灯HL1所在支路的辅助触头KM及主电路中的主触头， HL1 亮、电动机M起动；按下停止按钮SB2，则线圈KM断电，指示灯 HL1灭，M停转。 图4-4是采用SIEMENS的一款S7系列PLC实现电动机全压起 动控制的外部接线图。主电路保持不变，热继电器常闭触头FR、 停止按钮SB2、起动按钮SB1等作为PLC的输入设备接在PLC的 输入接口上，而交流接触器KM线圈、指示灯HL1、HL2等作为 PLC的输出设备接在PLC的输出接口上。按制逻辑通过执行按照 电动机全压控制要求编写并存入程序存储器内的用户程序实现。
2.PLC基本构成及工作原理
二、PLC的定义
1.是一种数字运算操作的电子系统 2.为工业环境应用而设计 3.采用计算机的软硬件结构 4.达到各类机械或生产过程的控制目的
（ 1982年11月、1985年1月和1987年2月国际电工委员会 （IEC）可编程控制器标准草案第一、二、三稿）
输入ON延时
I/O响应时间
输出ON延时
最大I/O响应时间=输入ON延时+扫描时间×2+输出ON 延时
(2) I/O信号传递滞后的原因
▪ 输入滤波器有时间常数。 ▪ 输出电路存在滞后 ▪ 循环扫描工作方式
四、PLC的工作模式
1）程序模式（PROGRAM） 程序模式是程序的停止状态，PLC的初始设定、程
美国 AB公司 1746-NO4I
1784-IB32
德国 西门子 S7300
S7200
三菱（日本）
欧姆龙（日本）
丰炜（台湾）
台达（台湾）
深圳市三凌
四、 PLC控制与继电器控制
动合触点：线圈不通电时两个触点是断开的， 通电后这两个触点就闭合。 动断触点：线圈不通电时两个触点是闭合的， 通电后这两个触点就断开。 也就是说，动合等同于常开；动断等同于常 闭。
是
扫描周期固定值设定检查
无
有固定值设置？
有
等待直到固定的扫描周期为止
算出扫描周期
输入触点→输入继电器 输出继电器→输出触点
外设端口服务
初始化
（1）公共处理
（2）执行程序 （3）扫描周期 计算处理
（4）I/O刷新
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plc电源模块工作原理
PLC电源模块是PLC系统中的关键部件之一，它负责为整个PLC系统提供稳定可靠的电力供应。
在工业自动化领域中，PLC电源模块的工作原理对于保证系统正常运行至关重要。
下面将详细介绍PLC电源模块的工作原理。
首先，PLC电源模块主要由输入端和输出端组成。
输入端通常连接到交流电源上，而输出端则与PLC的电源总线相连。
PLC电源模块利用电源内部的电子元件和电路进行功率变换和稳压处理，将输入的交流电转换为PLC所需的直流电。
因此，PLC电源模块的输入电压范围通常比较宽，可以适应不同地区的电压标准。
其次，PLC电源模块内部包括多个功能模块，如输入滤波器、整流电路、稳压电路等。
输入滤波器主要用于滤除输入交流电中的高频噪声和干扰。
整流电路则将输入的交流电转换为直流电，并通过稳压电路实现对直流电的精确稳压控制。
稳压电路中的电压调节器可以根据需要对输出电压进行调节，以确保PLC系统能够在合适的电压范围内正常运行。
此外，PLC电源模块还具有多种保护功能，以确保系统的安全和可靠性。
常见的保护功能包括过压保护、过流保护和过载保护等。
当输入电压超过设定范围时，过压保护将自动切断输入电源，以避免对PLC 系统产生不良影响。
同样，当输出电流超过额定值或出现短路时，过流保护和过载保护会迅速切断输出电源，以防止电路故障。
需要注意的是，PLC电源模块的工作稳定性直接影响到整个PLC系统的稳定性和可靠性。
因此，在选择和使用PLC电源模块时，我们应该严格按照厂家的规定和要求进行操作，避免超载使用或操作失误。
另外，定期对PLC电源模块进行维护和检测，及时处理故障和问题，也是确保系统正常运行的关键。
总之，PLC电源模块作为PLC系统的核心组成部分，通过将输入的交流电转换为稳定的直流电，为PLC系统提供可靠的电源支持。
通过内部的电子元件和电路进行功率变换和稳压处理，保证了系统在合适的电压范围内稳定运行。
同时，PLC电源模块还具备多种保护功能，确保系统的安全和可靠性。
因此，在使用和维护PLC电源模块时，我们应该遵循相关规定，保证其正常工作，以确保整个PLC系统的正常运行和稳定性。