模块三单元二 plc的基本组成与工作原理（课件）-《电器及PLC控制技术》同步教学（机工版.第3版）

单元二 plc的基本组成与工作原理 目录 PLC的基本组成 PLC的工作原理 PLC的编程语言与指令系统 PLC的通信与网络技术 01 PLC的基本组成 中央处理器（CPU）是PLC的核心部件，负责执行指令、处理数据和控制输出。 运算与控制中心 CPU的性能指标包括处理速度、内存容量和指令集等，直接影响PLC的控制能力和响应速度。 性能指标 中央处理器 存储程序 存储器用于存储PLC的程序和数据，包括用户程序、系统程序和数据存储区。 分类 根据功能和用途，存储器可分为只读存储器（ROM）和随机访问存储器（RAM）。 存储器 1 2 3 输入/输出接口电路 隔离与驱动 输入/输出接口电路通常具有信号隔离和驱动功能，以确保PLC与外部设备的可靠连接。 输入接口 输入接口用于接收来自外部设备的信号，如按钮、开关、传感器等。 输出接口 输出接口用于将PLC的输出信号传递给外部设备，如接触器、指示灯、执行器等。 冗余设计 供电要求 电源模块 电源 对于关键应用场合，PLC的电源模块通常采用冗余设计，以提高系统的可靠性和稳定性。 PLC需要稳定的电源供电，以确保其正常工作。 PLC通常配备独立的电源模块，将交流或直流电源转换为PLC内部电路所需的电压和电流。 02 PLC的工作原理 PLC通过扫描输入端子读取输入信号的状态，并将其存储在输入映像寄存器中。 扫描输入 采样时间 输入设备 输入采样阶段的时间取决于PLC的扫描速度和输入设备的响应时间。 常见的输入设备包括按钮、开关、传感器等。 03 02 01 输入采样阶段 执行指令 PLC按照程序存储器中的指令顺序逐条执行，并根据需要读取输入映像寄存器和输出映像寄存器中的数据。 计算结果 PLC根据指令对数据进行计算，并将结果存储在输出映像寄存器中。 解释程序 PLC将用户编写的程序解释成机器码，并存储在程序存储器中。 程序执行阶段 在输出刷新阶段，PLC将输出映像寄存器中的数据输出到输出设备，以控制外部设备的运行状态。 刷新输出 常见的输出设备包括接触器、继电器、指示灯等。 输出设备 输出刷新阶段的时间取决于PLC的扫描速度和输出设备的响应时间。 刷新时间 输出刷新阶段 03 PLC的编程语言与指令系统 梯形图（Ladder Diagram）：用图形化的方式表示控制逻辑，易于理解和使用。 顺序功能图（Sequential Function Chart）：描述控制过程的流程图，用于复杂控制系统的设计。 指令性语言：类似于计算机汇编语言，用于描述控制逻辑和操作。 编程语言 包括逻辑运算、算术运算、比较运算、计时器、计数器等。 基本指令 用于流程控制、中断处理、子程序调用等。 控制指令 针对特定应用领域的指令，如通信、运动控制、PID控制等。 特殊指令 指令系统 1 2 3 首先确定输入输出变量，然后根据控制要求绘制梯形图，最后将梯形图转换为PLC指令。 编程步骤 使用图形符号表示逻辑运算和操作，按照从上到下、从左到右的顺序绘制图形符号，使用有向线段表示逻辑关系。 梯形图的绘制规则 对梯形图进行调试和修改，确保控制逻辑的正确性，并根据实际运行情况进行调整。 调试与修改 梯形图编程方法 04 PLC的通信与网络技术 PLC通信网络是一种用于工业自动化领域的通信网络，用于实现PLC与PLC之间、PLC与远程I/O模块之间的数据传输和控制。 PLC通信网络定义 根据传输介质和通信协议的不同，PLC通信网络可分为有线网络和无线网络。 PLC通信网络分类 PLC通信网络具有高可靠性、高实时性、高抗干扰性等特点，能够适应工业现场的恶劣环境。 PLC通信网络特点 PLC通信网络概述 PLC通信协议是一种用于PLC之间以及PLC与远程I/O模块之间的通信规则和标准。 PLC通信协议概述 Modbus是一种常见的PLC通信协议，它采用串行通信方式，支持多种数据传输速率和校验方式。 Modbus协议 Ethernet/IP是一种基于以太网的PLC通信协议，它采用TCP/IP协议栈，支持高速数据传输和远程访问。 Ethernet/IP协议 Profinet是一种基于工业以太网的PLC通信协议，它支持实时数据传输、远程诊断和设备管理等功能。 Profinet协议 PLC通信网络协议 PLC通信网络应用 PLC通信网络广泛应用于工业自动化领域，包括生产线、电力、石油、化工等领域。 PLC通信网络发展趋势 随着工业互联网技术的发展，PLC通信网络将朝着更加高效、可靠、智能的方向发展，同时将支持更多的通信协议和功能。 PLC通信网络技术应用与发展趋势 THANKS $$