3.2 PLC 的基本组成与工作原理（课件）-高一《电器及PLC控制技术与实训》同步精品课堂（机工版）

3.2 PLC 的基本组成与工作原理 电器及PLC控制 技术与实训 机工版 第一章 常用低压电器 1 学习目标 知识目标 熟悉和掌握的基本组成与工作原理等主要内容。 能力目标 掌握和运用可编程序控制器的组成、可编程序控制器的工作原理等内容。 情感目标 提供对基础知识的学习和运用，乐于探索机械专业的学习规律，培养学生综合学习的能力。 新课导入 思考：分小组讨论和总结可编程序控制器的组成。 新知学习 一 、可编程序控制器的组成 可编程序控制器的基本组成包括：中央处理器 (CPU) 、 存储器、输入/输出单元 (I/0)、电源及编程器等外部设备组成。 第二节 PLC 的基本组成与工作原理 新知学习 一 、可编程序控制器的组成 第二节 PLC 的基本组成与工作原理 1. 中央处理器 (CPU) CPU 是整个 PLC 的核心部件，由控制器、运算器和寄存器组成并集成在一个芯片内。 CPU 通过数据总线、地址总线和控制总线与存储器、输入/输出单元电路相连接。 CPU 主要完成的任务：从存储器中读取指令；执行指令；处理中断和自诊断。 S7-200 主机单元的 CPU有两个系列： CPU21X 系列和 CPU22X 系列。CPU21X 系列主 要有4种，分别是 CPU212 、CPU214 、CPU215和 CPU216;CPU22X 系列主要有5种，分别 是 CPU221 、CPU222 、CPU224XP 、CPU226 和 CPU226CN。 新知学习 一 、可编程序控制器的组成 第二节 PLC 的基本组成与工作原理 2. 存储器 可编程序控制器的存储器包括系统存储器和用户存储器两部分。 系统存储器，用于存放 PLC 的内部系统管理程序。系统程序根据 PLC 功能的不同而不 同，生产厂家在 PLC出厂前已将其固化在只读存储器ROM或 PROM中，用户不能更改。 用户存储器，主要用于存储用户程序及程序运行时产生的数据。用户程序指用户针对具体控制任务用规定的 PLC 编程语言编写的各种程序，用户存储器根据所选用的存储器单元 类型的不同，可以是 RAM (随机读写存储器，需后备电池在断电后保持程序)、EPROM 或 EEPROM (电可擦除)存储器，其内容可以由用户修改或增删。 新知学习 一 、可编程序控制器的组成 第二节 PLC 的基本组成与工作原理 3. 输入/输出单元 (I/O 接口电路) 输入/输出单元是将 PLC 与现场各种输入、输出设备连接起来的部件(也称为 I/0 单元 或I/O 模块)。 1)输入单元通过PLC 的输入端子接收现场输入设备的控制信号，并将这些信号转换成 CPU所能接受和处理的数字信号输入主机。输入信号有两类： 一类是从按钮、限位开关、 光电开关等传来的开关量输入信号； 一类是电位器、热电偶等提供的连续变化的模拟信号。 新知学习 一 、可编程序控制器的组成 第二节 PLC 的基本组成与工作原理 3. 输入/输出单元 (I/O 接口电路) 输入/输出单元是将 PLC 与现场各种输入、输出设备连接起来的部件(也称为 I/0 单元 或I/O 模块)。 2)输出单元用于把用户程序的逻辑运算结果输出到 PLC外部，具有隔离 PLC 内部电路 与外部执行元件的作用，同时兼有功率放大作用。PLC 输出一般有三种：继电器输出型、 晶体管输出型、晶闸管输出型。 新知学习 一 、可编程序控制器的组成 第二节 PLC 的基本组成与工作原理 3. 输入/输出单元 (I/O 接口电路) 3)PLC 开关量输入信号、输出信号的连接说明 新知学习 一 、可编程序控制器的组成 第二节 PLC 的基本组成与工作原理 4. 电源 电源单元是 PLC 的电源供给部分，交流电源经整流和稳压向 PLC 各模块供电， 一般 PLC 采用 AC220V, 也可采用 DC24V。 新知学习 一 、可编程序控制器的组成 第二节 PLC 的基本组成与工作原理 5. 编程器 编程器是PLC 重要的外围设备， 编程器不仅用于编程，还可以利用它进行程序的修改 和检查，以及器件的监控。专用的编程器有简易编程器和智能编程器。简易编程器只能输入 助记符程序，而智能编程器可直接输入梯形图。 新知学习 二 、可编程序控制器的工作原理 可编程序控制器采用不断循环的顺序扫描工作方式， PLC 的工作过程如图3-5所示，整 个过程可分为以下几个部分： 第二节 PLC 的基本组成与工作原理 1) 上电初始化：PLC 上电后对系统进行一次初始化，包括硬件初始化和软件初始化、 停电保持范围设定及其他初始化处理等。 3)通信服务： PLC 自诊断处理完成以后进入通信服务过程。CPU 自动检测并处理各通信端口接收到的任何信息，即检查是否有编