PLC的分类组成及工作原理课件
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PLC结构和工作原理.ppt
EEPROM。用户不能修改。 • 用户程序：根据要求，用PLC的编程语言，编制的程序，用户用编程器
写入RAM或EEPROM。 类型
(1)随机存取存储器(RAM)
用 户 可 以 用 编 程 装 置 读 出 RAM 中 的 内 容 ， 也 可 以 将 用 户 程 序 写 入 RAM，它是易失性的存储器，它的电源中断后，储存的信息将会丢失。
4可靠性高。抗干扰能力强 5系统的设计、安装、调试工作量少 6维修工作量小，维修方便 7体积小，能耗低
三、 可编程序控 制器的应用领域
1.数字量逻辑控制 2.运动控制 3.闭环过程控制 4.数据处理 5.通信联网
四、可编程序控制器的发展趋势
6．可编程序控制器通信的易用化和
1．向高性能，高速度、大容量发展
可编程控制器 中级电工培训
2顺序功能图(SFC)
这是一种位于其他编程语言之上的图形语言，用来编制顺序 控制程序。
顺序功能图提供了一种组织程序的图形方法，在顺序功能图
中可以用别的语言嵌套编程。步、转换和动作是顺序功能图中 的三种主要元件。可以用顺序功能图来描述系统的功能。
3功能块图(FBD) 4语句表（STL） 指令表程序：一种与微机的汇编语言中的指令相似的助记符表 达式。
和光电耦合器。 一、模块的外部接线方式
COM
接收开关量及数字量信 号（数字量输入单元）；
接收模拟量信号（模拟
X0
量输入单元）；
X1
接收按钮或开关命令
X2
（数字量输入单元）；
X3
接收传感器输出信号。
X4
X5
X6
Date: 2019/12/11
X7
Page: 11
可编程控制器 中级电工培训
写入RAM或EEPROM。 类型
(1)随机存取存储器(RAM)
用 户 可 以 用 编 程 装 置 读 出 RAM 中 的 内 容 ， 也 可 以 将 用 户 程 序 写 入 RAM，它是易失性的存储器，它的电源中断后，储存的信息将会丢失。
4可靠性高。抗干扰能力强 5系统的设计、安装、调试工作量少 6维修工作量小，维修方便 7体积小，能耗低
三、 可编程序控 制器的应用领域
1.数字量逻辑控制 2.运动控制 3.闭环过程控制 4.数据处理 5.通信联网
四、可编程序控制器的发展趋势
6．可编程序控制器通信的易用化和
1．向高性能，高速度、大容量发展
可编程控制器 中级电工培训
2顺序功能图(SFC)
这是一种位于其他编程语言之上的图形语言，用来编制顺序 控制程序。
顺序功能图提供了一种组织程序的图形方法，在顺序功能图
中可以用别的语言嵌套编程。步、转换和动作是顺序功能图中 的三种主要元件。可以用顺序功能图来描述系统的功能。
3功能块图(FBD) 4语句表（STL） 指令表程序：一种与微机的汇编语言中的指令相似的助记符表 达式。
和光电耦合器。 一、模块的外部接线方式
COM
接收开关量及数字量信 号（数字量输入单元）；
接收模拟量信号（模拟
X0
量输入单元）；
X1
接收按钮或开关命令
X2
（数字量输入单元）；
X3
接收传感器输出信号。
X4
X5
X6
Date: 2019/12/11
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可编程控制器 中级电工培训
PLC的结构和工作原理ppt课件
绪论EXIT
12
根据存储器在系统中的作用，可以把它们分为以下3种: • 系统程序存储器—— 存储系统的系统程序 • 用户程序存储器—— 存储系统的用户程序 • 工作数据存储器—— 存储工作数据
.
绪论EXIT
13
3、输入输出接口
输入输出接口是PLC与工业控制现场各类信号连接的 部分。
输入接口用来接受生产过程的各种参数（输入信号）。
ROM -----RAM
内存储器
外
其
A/D D/A
存
它
计算机
接
接
口
口
其它设备
键
中央处理器
盘 与
CPU
显
示
输入接口 光合
输出接口 继电器或 晶体管
输入接线端子
输出接线端子
图2-.3 PLC机逻辑结构示意图
绪论EXIT
8
各部分的功能：
1、中央处理器
是PLC的大脑，由中央处理器（CPU）和存储器等组 成。（中央处理器+存储器）
输出接口用来送出可编程控制器运算后得出的控制信 息（输出信号），并通过机外的执行机构完成工业现场的 各类控制。
为了适应可编程控制器在工业生产现场的工作，对 输入输出接口有二个主要的要求：
☆良好的抗干扰能力 ☆能满足工业现场各类信号的匹配要求
.
绪论EXIT
14
可编程控制器为不同的接口需求设计了不同的接口单元： 开关量输入接口 其作用是把现场的开关量信号变成
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交流输入电路
外部 输入点
开关
LED
S
R1
～
R2
C
COM
输入点的 状态显示
.
+5V
PLC课件 第2章 PLC的组成与工作原理
第二章 可编程控制器的组成和工作原理
3.数字量（或开关量）输入部件及接口 (1)数字量（或开关量）输入模板的外部接线方式 ①汇点式输入接线 ； ②隔离式输入接线方式 。 (2)数字量输入模板的接口电路 ①直流数字量输入模板 ②交流数字量输入模板
3
第二章 可编程控制器的组成和工作原理
4.数字量（开关量）输出部件及接口 (1)数字量输出模板的接线方式 ①汇点式输出接线 ； ②隔离式输出接线方式。 (2)数字量输出模板的接口电路 ①直流数字量输出接口模板(晶体管输出型)； ②交流数字量输出接口模板 ( 双向晶闸管或双向可 控硅)； ③继电器输出接口模板。
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第二章 可编程控制器的组成和工作原理
3.PLC的程序执行过程 PLC的程序的执行过程一般可分为输入采样、程序执行 和输出刷新三个阶段。
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第二章 可编程控制器的组成和工作原理
4.输入/输出的处理规则
①输入映像寄存器的数据取决于各输入端子在输入刷新期间 的接通或断开状态。 ②程序如何执行取决于用户程序和输入映像寄存器，内部元件 寄存器的内容。 ③输出映像寄存器内容取决于所有输出指令的执行结果。 ④输出锁存器中的内容决定于上一次输出刷新期间输出映像寄 存器的内容。 ⑤所有输出端子状态由输出锁存器决定。
•（2）.用户指令解释程序 •（3）.标准程序模块和系统调用 2.用户程序•
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第二章 可编程控制器的组成和工作原理
3.编程语言
编程语言分：梯形图、语句表、逻辑功能图、顺序功能图、 流程图、高级语言。 ①梯形图 ②语句表 ③逻辑功能图 ④顺序功能图 ⑤高级语言
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第二章 可编程控制器的组成和工作原理
第三节 可编程控制器的工作原理
1.等效电路 ①输入部分由外部输入电路、 PLC 输入接线端子和输入继 电器组成。外部输入信号经 PLC 输入接线端子去驱动输入继 电器的线圈。 ②内部控制电路是由用户程序形成的用“软继电器”来代 替硬继电器的控制逻辑。 ③输出部分是由在 PLC 内部且与内部控制电路隔离的输出 继电器的外部常开接点、输出接线端子和外部驱动电路组成， 用来驱动外部负载。
PLC的分类组成及工作原理ppt课件
6 PLC的分类、组成及工作原理
6.1 PLC的分类
6.1.1 按结构形式分类
1. 整体式PLC（单元式/箱体式/一体式）
• 结构：将中央处理单元(CPU)、存储器、输入单元、 输出单元、外设I/O接口、电源等集中配置在一起，有的 甚至全部安装在一块印刷电路板上，装在一个箱体内， 通常称为主机（基本单元）。
松下：FP0 （10－128点）
6.1.2 按I/O点数分类
2. 中型机（模块式）
• 功能：具有开关量、模拟量控制，数据的运算、处理 和传送及通信联网的功能。模块种类多，指令丰富，具有 多路A/D、D/A转换接口。
• 输入/输出点数：2000点以下。 • 常见机型：
OMRON： C200Hα （1184点） 、CQM1H （512点） MITSUBISHI：A系列（2084点） Siemens：S7-300系列 松下：FP2（1600/2048点）
S7-300模块式PLC
2. 模块式PLC(机架式、积木式、组合式)
2. 模块式PLC(机架式、积木式、组合式)
S7- 400模块式PLC
• 优缺点：配置灵活，装配方便，便于扩展和维修；但结 构较复杂，造价高，并且体积大，难于与小型设备连成一 体。
• 其他常见机型： OMRON：C200Hα 、CQM1H、CS1等 MITSUBISHI：A系列、Q系列等
• 其他常见机型：
OMRON：CPM1A、CPM2A、P型机等 MITSUBISHI：FX系列（FX0S、F
2. 模块式PLC(机架式、积木式、组合式)
• 结构：一般由框架（母板或底板）和模块组成，即将 分别制成的中央处理模块(CPU) 、输入模块、输出模块 、电源模块等插入机架内各对应插座上（母板）。
6.1 PLC的分类
6.1.1 按结构形式分类
1. 整体式PLC（单元式/箱体式/一体式）
• 结构：将中央处理单元(CPU)、存储器、输入单元、 输出单元、外设I/O接口、电源等集中配置在一起，有的 甚至全部安装在一块印刷电路板上，装在一个箱体内， 通常称为主机（基本单元）。
松下：FP0 （10－128点）
6.1.2 按I/O点数分类
2. 中型机（模块式）
• 功能：具有开关量、模拟量控制，数据的运算、处理 和传送及通信联网的功能。模块种类多，指令丰富，具有 多路A/D、D/A转换接口。
• 输入/输出点数：2000点以下。 • 常见机型：
OMRON： C200Hα （1184点） 、CQM1H （512点） MITSUBISHI：A系列（2084点） Siemens：S7-300系列 松下：FP2（1600/2048点）
S7-300模块式PLC
2. 模块式PLC(机架式、积木式、组合式)
2. 模块式PLC(机架式、积木式、组合式)
S7- 400模块式PLC
• 优缺点：配置灵活，装配方便，便于扩展和维修；但结 构较复杂，造价高，并且体积大，难于与小型设备连成一 体。
• 其他常见机型： OMRON：C200Hα 、CQM1H、CS1等 MITSUBISHI：A系列、Q系列等
• 其他常见机型：
OMRON：CPM1A、CPM2A、P型机等 MITSUBISHI：FX系列（FX0S、F
2. 模块式PLC(机架式、积木式、组合式)
• 结构：一般由框架（母板或底板）和模块组成，即将 分别制成的中央处理模块(CPU) 、输入模块、输出模块 、电源模块等插入机架内各对应插座上（母板）。
PLC的组成和基本原理课件
3.2PLC的组成与工作原理3.2.1PLC的基本组成可编程控制器类型繁多，但其结构和工作原理则大同小异，了解可编程控制器的基本结构，有助于理解可编程控制器工作原理及用户程序的编制。
可编程控制器实质上是一种工业计算机，只不过它比一般的计算机具有更强的与工业过程相连接的接口和更直接的适应于控制要求的编程语言，故可编程控制器与计算机的组成十分相似。
从硬件结构看，它有中央处理单元(CPU)、存储器(ROM/RAM)、输入/输出单元(I/O单元)、编程器、电源等主要部件组成，如图5.1所示。
3.2.1PLC的基本组成图5.1可编程控制器的硬件组成3.2.1PLC的基本组成3.2.1.1中央处理器(CPU)与一般计算机一样，CPU是可编程控制器的核心，它按系统程序赋予的功能指挥可编程控制器有条不紊地进行工作，其主要任务有：(1)接收、存储由编程工具输入的用户程序和数据，并通过显示器显示出程序的内容和存储地址。
(2)检查、校验用户程序。
对正在输入的用户程序进行检查，发现语法错误立即报警，并停止输入；在程序运行过程中若发现错误，则立即报警或停止程序的执行。
(3)接收、调用现场信息。
将接收到现场输入的数据保存起来，在需要该数据时将其调出、并送到需要该数据的地方。
3.2.1PLC的基本组成3.2.1.1中央处理器(CPU)(4)执行用户程序。
当可编程控制器进入运行状态，CPU根据用户程序存放的先后顺序，逐条读取、解释和执行程序，完成用户程序中规定的各种操作，并将程序执行的结果送至输出端口，以驱动可编程控制器的外部负载。
(5)故障诊断。
诊断电源、可编程控制器内部电路的故障，根据故障或错误的类型，通过显示器显示出相应的信息，以提示用户及时排除故障或纠正错误。
3.2.1PLC的基本组成3.2.1.1中央处理器(CPU)不同型号可编程控制器的CPU芯片是不同的，有的采用通用CPU芯片，如8031、8051、8086、80286等，也有采用厂家自行设计的专用CPU芯片(如西门子公司的S7-200系列可编程控制器均采用其自行研制的专用芯片)，CPU芯片的性能关系到可编程控制器处理控制信号的能力与速度，CPU位数越高，系统处理的信息量越大，运算速度也越快。
PLC工作原理及组成ppt课件
• 小型PLC：简易编程器（梯形图） • 大中型PLC：CRT智能编程器 • 可采用：在线编程、离线编程
最新课件
7
7：工作方式
• PLC采用：循环扫描工作方式、先左后右、 先上后下、逐句扫描；若程序跳转，则根 据跳转指令扫描
• 从第一条指令开始到END结束指令为止，称 为一个扫描周期；在一个扫描周期里，输 入输出状态不变，所以脉冲指令宽度必须 大于一个扫描周期
2
2：PLC的分类
最新课件
3
3：PLC的发展方向• 2：发展方向： • （1）、方便灵活和小型化 • （2）、大容量和强功能化 • （3）、机电一体化 • （4）、通讯和网络标准化
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4
4：PLC的结构
• 输入接口
• 中央处理单元
可编程序控制器 （PLC）
工作原理及组成
最新课件
1
1：定义
• PLC是一种数字运算操作的电子系统，可执 行：逻辑运算、顺序控制、定时、计数和 算术运算等。
• 并可进行：数字、模拟的输入和输出；控 制各种类型的机械或生产过程。
• PLC设计按照易与工业控制系统连成一个整 体，易于扩充的原则设计。
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• 存储器
• 输入输出数据存储
• 输出接口
• 编程单元
• 电源
• 通讯接口（RS-232串口通讯、RS-485电缆双
绞线、USB）
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5
5：I/O接口
• 输入（I接口）：开关量输入、直流输入、 交流输入
• 输出（O接口）： • 继电器输出（常用） • 晶体管输出 • 晶闸管输出
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6
6：编程方式
• 扫描时间长短取决于：PLC自身扫描速度和
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7
7：工作方式
• PLC采用：循环扫描工作方式、先左后右、 先上后下、逐句扫描；若程序跳转，则根 据跳转指令扫描
• 从第一条指令开始到END结束指令为止，称 为一个扫描周期；在一个扫描周期里，输 入输出状态不变，所以脉冲指令宽度必须 大于一个扫描周期
2
2：PLC的分类
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3
3：PLC的发展方向• 2：发展方向： • （1）、方便灵活和小型化 • （2）、大容量和强功能化 • （3）、机电一体化 • （4）、通讯和网络标准化
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4
4：PLC的结构
• 输入接口
• 中央处理单元
可编程序控制器 （PLC）
工作原理及组成
最新课件
1
1：定义
• PLC是一种数字运算操作的电子系统，可执 行：逻辑运算、顺序控制、定时、计数和 算术运算等。
• 并可进行：数字、模拟的输入和输出；控 制各种类型的机械或生产过程。
• PLC设计按照易与工业控制系统连成一个整 体，易于扩充的原则设计。
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• 存储器
• 输入输出数据存储
• 输出接口
• 编程单元
• 电源
• 通讯接口（RS-232串口通讯、RS-485电缆双
绞线、USB）
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5
5：I/O接口
• 输入（I接口）：开关量输入、直流输入、 交流输入
• 输出（O接口）： • 继电器输出（常用） • 晶体管输出 • 晶闸管输出
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6
6：编程方式
• 扫描时间长短取决于：PLC自身扫描速度和
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S7- 400模块式PLC
• 优缺点：配置灵活，装配方便，便于扩展和维修；但结
构较复杂，造价高，并且体积大，难于与小型设备连成一
体。
PLC的分类组成及工作原理
• 其他常见机型： OMRON：C200Hα 、CQM1H、CS1等 MITSUBISHI：A系列、Q系列等
OMRON： CQM1H模块式PLC PLC的分类组成及工作原理
外设口
输出接口
扩展口
通信口 手持编程器
输入接口
PLC的分类组成及工A、CPM2A、P型机等 MITSUBISHI：FX系列（FX0S、FX1S、FX2N等）
PLC的分类组成及工作原理
6.1.1 按结构形式分类
2. 模块式PLC(机架式、积木式、组合式)
PLC的分类组成及工作原理
6.1.2 按I/O点数分类
3. 大型机（模块式）
• 功能：计算、控制、调节、网络结构及通信联网等。 • 输入/输出点数：2000点以上。 • 常见机型：
OMRON： CVM1 、CS1等 MITSUBISHI：Q系列 Siemens：S7-400系列
PLC的分类组成及工作原理
6 PLC的分类、组成及工作原理
6.1 PLC的分类
6.1.1 按结构形式分类
1. 整体式PLC（/箱体式/一体式）
• 结构：将中央处理单元(CPU)、存储器、输入单元、 输出单元、外设I/O接口、电源等集中配置在一起，有的 甚至全部安装在一块印刷电路板上，装在一个箱体内， 通常称为主机（基本单元）。
• 结构：一般由框架（母板或底板）和模块组成，即将 分别制成的中央处理模块(CPU) 、输入模块、输出模块、 电源模块等插入机架内各对应插座上（母板）。
S7-300模块式PLC
PLC的分类组成及工作原理
2. 模块式PLC(机架式、积木式、组合式)
PLC的分类组成及工作原理
2. 模块式PLC(机架式、积木式、组合式)
基本组成部分 (1) 控制从编程器或PLC编程软件输入的用户程序和数据的接 收与存储；
(2) 诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错 误；
(3) 以扫描的方式接收输入信号，并存入输入状态寄存器或 数据存储器保存起来；
(4) PLC进入运行状态后，从存储器中根据用户程序存放的 先后顺序逐条读取指令，经命令解释后执行；
最大7个模块
• 其他常见机型：
OMRON：CPM1A、CPM2A等 MITSUBISHI：FX系列（FX0N、FX1N、FX2N等）
PLC的分类组成及工作原理
6.1.2 按I/O点数分类
1. 小型机（整体式或叠装式）
• 功能：开关量控制为主，也可进行数据的运算和处理、通信 联网及模拟量控制。
• 输入/输出点数：10－256点。 • 常见机型：
• A-B SLC500 模块式PLC
• 三菱Q系列 模块式PLC
PLC的分类组成及工作原理
3. 叠装式PLC
• 结构：结合以上两种结构的优点。这种结构的CPU、电 源、I/O等单元也是各自独立的模块，但它们相互的连接仅 用电缆即可，并且各模块可以叠装在一起。
S7200系列CPU226：主机点数＋扩展单元点数＝248点。
松下：FP0 （10－128点）
PLC的分类组成及工作原理
6.1.2 按I/O点数分类
2. 中型机（模块式）
• 功能：具有开关量、模拟量控制，数据的运算、处理 和传送及通信联网的功能。模块种类多，指令丰富，具有 多路A/D、D/A转换接口。
• 输入/输出点数：2000点以下。
• 常见机型：
OMRON： C200Hα （1184点） 、CQM1H （512点） MITSUBISHI：A系列（2084点） Siemens：S7-300系列 松下：FP2（1600/2048点）
• 特点：灵活P配LC的置分类组，成及体工作积原理小巧。
CPU221: 数字量 10点
无扩展能力
CPU222 :40入/38出=78数字量 模拟量 8入或4出或 8入/2出
最大2个模块
CPU224 :94入/74出=168 数字量 模拟量 28入或14出或 28入/7出
最大7个模块
CPU226(XM) :128入/120出=248数字量 模拟量 28入或14出或 28入/7出
（2）ROM • 只读存储器：内容不能修改，断电内容保持不变。 （3）EPROM 可擦除只读存储器：修改困难，断电内容保持不变。
OMRON：CPM1A（10－100点）、CPM2A （10－120点）等
MITSUBISHI：FX0N（24－128）、FX1N （14－128点） 、 FX2N （10－256点）等
Siemens：S7200系列：CPU221 （10点）， CPU222 （14－78 点）， CPU226 （40－248点）
6.1.3 按功能分类
1.低档（小型机） 2.中档（中型机） 3.高档（大型机）
PLC的分类组成及工作原理
6.2 PLC的组成与各部分的作用
6.2.1 PLC的组成
1. 整体式PLC的组成
PLC的分类组成及工作原理
2. 模块式PLC的组成
3. 叠装式PLC的组成
主机
扩展单元
PLC的分类组成及工作原理
(5) 将用户程序的执行结果经输出部件实现输出控制、制表 打印或数据通讯等功能。
PLC的分类组成及工作原理
6.2.2 PLC各部分的作用
2. 存储器
基本组成部分
1）常见存储器
（1）RAM • 读写存储器（随机存储器）：可随时由CPU对其进行读出 和写入。（内容可随时改变）
注：必须有电源供电，断电内容丢失。
PLC的分类组成及工作原理
Siemens：S7-200系列
CPU221
CPU 222
CPU 224
CPU 226
CPU226XM
• 优缺点：结构紧凑，体积小，重量轻，价格低，安装方 便，易于与被控设备组合成一个整体；但其主机的输入/输 出点数固定，因而使用不灵活。
PLC的分类组成及工作原理
6.2.1 PLC的组成
4. PLC基本组成部分 • CPU、存储器、I/O单元、电源单元、编程单元
5. 控制过程
输入量 （开关量或模拟量）
PLC
（CPU执行控制程序）
输出量 （控制外部设备）
中间变换器
PLC的分类组成及工作原理
6.2.2 PLC各部分的作用
（PLC的核心，起总指挥的作用）
1. 中央处理单元（CPU）