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1、第六章 PLC的基本原理及组成,第一节 PLC的基本原理,第二节 PLC的组成,一、工作方式 周期循环扫描 二、工作过程自诊断、输入采样、程序扫描、输出刷新几个外阶段。 三、扫描周期 T =自检时间+读入一点时间输入点数+程序步数运算速度+输出一点时间输出点数。,第一节 PLC的基本原理,PLC的工作过程示意图,一、型号及意义,DDC电源 A1AC电源 H大电流输出扩展模块 V立式端子排的扩展模块 C接插口输入输出方式 F输入滤波器1ms 扩展模块 LTTL输入扩展模块 S独立端子（无公共端）扩展模块,R继电器输出 T晶体管输出 S晶闸管输出,M基本单元 E输入输出混合扩展单元及扩展模块 EX
2、输入专用扩展模块 EY输出专用扩展模块,16256点,0、2、ON、2C、2N,型号的命名方式,第二节 PLC的组成,一、型号及意义,I/O点数：16256点 单元类型 M表示基本单元 E表示扩展单元及扩展 模块 EX扩展输入单元 EY扩展输出单元,一、型号及意义,型号变化 DS24VDC，世界型 ES世界型（晶体管型为漏输出） ESS世界型（晶体管型为源输出） 输出形式 R继电器输出 T晶体管输出 S晶闸管输出,二、PLC硬件系统组成,FX 系列PLC的硬件配置图,FX 系列PLC的网络通信能力,微处理器（CPU） 接收并存储用户程序和数据； 诊断电源、PLC工作状态及编程的语法错误； 接收
3、输入信号，送入数据寄存器并保存； 运行时顺序读取、解释、执行用户程序，完成用户 程序的各种操作； 将用户程序的执行结果送至输出端。,二、PLC硬件系统组成,系统存储器系统程序存储器+系统数据存储器 存放系统工作程序（监控程序）； 存放模块化应用功能子程序； 存放命令解释程序； 存放功能子程序的调用管理程序； 存放存储系统参数。,二、PLC硬件系统组成,用户存储器RAM/EPROM/EEPROM 存放用户工作程序； 存放工作数据。,二、PLC硬件系统组成,输入单元带光电隔离电路 多种辅助电源类型：AC电源DC24V输入 DC电源DC24V输入 DC电源DC12V输入 接收开关量及数字量信号（数字
4、量输入单元）； 接收模拟量信号（模拟量输入单元）； 接收按钮或开关命令（数字量输入单元）； 接收传感器输出信号。,输出单元带光电隔离器及滤波器 多种输出方式：晶体管 晶闸管 继电器 驱动直流负载（晶体管输出单元）； 驱动非频繁动作的交/直流负载（继电器输出单元）； 驱动频繁动作的交/直流负载（晶闸管输出单元）。,通讯及编程接口采用RS-485或RS-422串行总线 连接专用编程器（FX-20P、FX-10P）； 连接个人电脑（PC），实现编程及在线监控； 连接工控机，实现编程及在线监控； 连接网络设备（如调制解调器），实现远程通讯； 连接打印机等计算机外设。,二、PLC硬件系统组成,I/O扩展
5、接口采用并行通讯方式 扩展I/O模块； 扩展位置控制模块（如F2-30GM）； 扩展通讯模块（如FX-232AW等）； 扩展模拟量控制模块（如FX-2DA、FX-4AD等）。,三、PLC软件系统组成,系统监控程序,运行管理,生成用户元件,系统内部自检,管理程序,解释程序,标准程序模块、系统调用,用户程序,自动化系统控制程序,数据表格,软件系统,四、数据结构,十进制数（DEC:DECimal number），常用于： 定时器/计数器的设定值； 辅助继电器（M）、定时器（T）、计数器（C）、状态（S）等软元件的地址号； 应用指令的数值型操作数及指令动作常数（K）。 十六进制数（HEX:HEXdec
6、imal number） 与十进制数一样，用于指定应用指令的数值型操作数及指令动作常数（H）。,四、数据结构,二进制数（BIN:BINary number） PLC内部数据类型，通过外设进行监视时，各软元件的数值自动变换为十进制数或十六进制数。 八进制数（OCT:OCTal number）用于输入继电器和输出继电器的软元件编号。 输入继电器用X00X07、X10X17、X20X27等八进制格式进行编号； 输出继电器用Y00Y07、Y10Y17、Y20Y27等八进制格式进行编号。,四、数据结构,BCD码（BCD:BINary Code Decimal）用二进制形式表示的十进制数，常采用8421B
7、CD码。 常用BCD码编码开关将BCD码数据送入PLC； PLC常以BCD码格式将输出数据送数码显示器显示。 浮点数据（标绘值） 二进制浮点数常用于高精度浮点运算； 十进制浮点数用于实施监视。,输入继电器（X） 在PLC内部，与输入端子相连的输入继电器是光电隔离的电子继电器，采用八进制编号，用无数个常开和常闭触点。 输入继电器不能用程序驱动。,五、软元件（逻辑元件）,输出继电器（Y） 输出继电器采用八进制编号，有内部触点和外部输出触点（继电器触点、双向可控硅、晶体管等输出元件）之分，由程序驱动。 在PLC内部，外部输出触点与输出端子相连，向外部负载输出信号，且一个输出继电器只有一个常开型外部输
8、出触点。 输出继电器有无数个内部常开和常闭触点，编程时可随意使用。,五、软元件（逻辑元件）,辅助继电器（M） 由内部软元件的触点驱动,常开和常闭触点使用次数不限，但不能直接驱动外部负载,采用十进制编号。 通用辅助继电器M0M499（500点） 掉电保持辅助继电器M500M1023（524点） 特殊辅助继电器M8000M8255（256点） 只能利用其触点的特殊辅助继电器 可驱动线圈的特殊辅助继电器 通用辅助继电器与掉电保持用辅助继电器的比例，可通过外设设定参数进行调整。,五、软元件（逻辑元件）,只能利用其触点的特殊辅助继电器 M8000：运行监控用，PLC运行时M8000接通。 M8002：仅
9、在运行开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助继电器。 M8012：产生100ms时钟脉冲的特殊辅助继电器。 可驱动线圈的特殊辅助继电器 M8030：锂电池电压指示灯特殊继电器。 M8033：PLC停止时输出保持特殊辅助继电器。 M8034：止全部输出特殊辅助继电器。 M8039：时扫描特殊辅助继电器。,状态（S） 状态是对工序步进型控制进行简易编程的内部软元件，采用十进制编号。与步进指令STL配合使用； 状态有无数个常开触点与常闭触点，编程时可随意使用； 状态不用于步进阶梯指令时，可作辅助继电器使用。 状态同样有通用状态和掉电保持用状态，其比例分配可由外设设定。,五、软元件（逻辑元件）,状态（S） 状
10、态有五种类型： 初始状态S0S9共10点 回零状态S10S19共10点 通用状态S20S499共480点 保持状态S500S899共400点 报警用状态S900S999共100点,五、软元件（逻辑元件）,定时器（T） 定时器实际是内部脉冲计数器，可对内部1ms、10ms和100ms时钟脉冲进行加计数，当达到用户设定值时，触点动作。 定时器可以用用户程序存储器内的常数k或H作为设定值，也可以用数据寄存器D的内容作为设定值。 普通定时器（T0T245） 100ms定时器T0T199共200点，设定范围0.13276.7s； 10ms定时器T200T245共46点，设定范围0.01327.67s。
11、积算定时器（T246T255） 1ms定时器T246T249共4点，设定范围0.00132.767s； 100ms定时器T250T255共6点，设定范围为0.13276.7s。,五、软元件（逻辑元件）,加法计数器,设定值,K、H或D,触点动作,Tx,Tx,时钟脉冲,驱动,相等 比较器,普通定时器的工作原理,T10,T250,设定值K,计数器,1,100ms时钟脉冲,X2,X1,触点动作,Tx,相等 比较器,积算定时器的工作原理,计数器（C） 计数器可分为通用计数器和高速计数器。 16位通用加计数器，C0C199共200点，设定值：132767。设定值K0与K1含义相同，即在第一次计数时，其输出
12、触点动作。 32位通用加/减计数器，C200C234共135点，设定值：-2147483648+2147483647。 高速计数器C235C255共21点，共享PLC上6个高速计数器输入（X000X005）。高速计数器按中断原则运行。,五、软元件（逻辑元件）,16位加计数器 通用型：C0C99共100点 断电保持型：C100C199共100点,32位双向计数器 有两种32位加/减计数器，设定值：-2147483648+2147483647。 通用计数器：C200C219共20点 保持计数器：C220C234共15点 计数方向由特殊辅助继电器M8200M8234设定。 加减计数方式设定：对于C，
13、当M8接通（置1）时，为减计数器，断开（置0）时，为加计数器。 计数值设定：直接用常数K或间接用数据寄存器D的内容作为计数值。间接设定时，要用元件号紧连在一起的两个数据寄存器。,数据寄存器（D） 通用数据寄存器D0D199共200点。 只要不写入其它数据，已写入的数据不会变化。但是PLC状态由运行停止时，全部数据均清零。 断电保持数据寄存器D200D511共312点，只要不改写，原有数据不会丢失。 特殊数据寄存器D8000D8255共256点 这些数据寄存器供监视PLC中各种元件的运行方式用。 文件寄存器D1000D2999共2000点。,五、软元件（逻辑元件）,变址寄存器（V/Z） 变址寄存器的作用类似于一般微处理器中的变址寄存器（如Z80中的IX、IY），通常用于修改元件的编号。 V0V7、Z0Z7共16点16位变址数据寄存器。 进行32位运算时，与指定Z0Z7的V0V7组合，分别成为（V0、Z0），（V1、Z1）（V7、Z7）。,五、软元件（逻辑元件）,本章小结,本章主要介绍了PLC的基本原理、FX系列PLC型号命名、PLC的组成。说明了FX系列PLC内部各类软元件资源，如输入继电器、输出继电器、定时器、计数器、辅助继电器等。,谢谢!,
