內(nèi)工大 PLC 可編程序控制器1(硬件結(jié)構(gòu))

1、機械設(shè)計制造及自動化系內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-172課程性質(zhì)課程性質(zhì)可編程控制器應(yīng)用技術(shù)可編程控制器應(yīng)用技術(shù)是機械設(shè)計制造及自動化和是機械設(shè)計制造及自動化和機械電子工程專業(yè)選修課機械電子工程專業(yè)選修課內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-173課程目的和要求1 1了解可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)、特點和應(yīng)用場合了解可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)、特點和應(yīng)用場合2 2明確可編程控制器的硬件配置、工作原理和工作過程明確可編程控制器的硬件配置、工作原理和工作過程3 3掌握可編程控制器基本邏輯指令及編程方法，掌握編程軟件的使用掌握可編程控制器基本邏輯指令及編程方法，掌握

2、編程軟件的使用4 4掌握程序設(shè)計的思想和方法掌握程序設(shè)計的思想和方法5 5能正確使用可編程控制器并完成能正確使用可編程控制器并完成I/OI/O設(shè)備的接線設(shè)備的接線6 6掌握程序運行和調(diào)試的方法掌握程序運行和調(diào)試的方法7 7具備閱讀和分析實際應(yīng)用程序與梯形圖的能力具備閱讀和分析實際應(yīng)用程序與梯形圖的能力8 8能借助產(chǎn)品說明書和技術(shù)手冊，查閱有關(guān)數(shù)據(jù)和功能，正確使用能借助產(chǎn)品說明書和技術(shù)手冊，查閱有關(guān)數(shù)據(jù)和功能，正確使用PLCPLC9 9能在生產(chǎn)現(xiàn)場進行簡單的程序設(shè)計，運行、調(diào)試、維護能在生產(chǎn)現(xiàn)場進行簡單的程序設(shè)計，運行、調(diào)試、維護PLCPLC控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-

3、172022-5-174參考書目 教材：教材： 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)(第五版第五版) 作者：作者： 廖常初（重慶大學出版社）廖常初（重慶大學出版社） 可編程序控制器技術(shù)及應(yīng)用可編程序控制器技術(shù)及應(yīng)用 張興國編著張興國編著 中國電力出版社中國電力出版社 可編程序控制器可編程序控制器 施金良主編施金良主編 重慶大學出版社重慶大學出版社 可編程序控制器原理與應(yīng)用可編程序控制器原理與應(yīng)用 張澤榮主編張澤榮主編 清華大學出版社清華大學出版社 PLC分析與設(shè)計應(yīng)用分析與設(shè)計應(yīng)用 周萬珍周萬珍, 高鴻斌編著高鴻斌編著 電子工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社 PLC機電控制系列應(yīng)用設(shè)計技術(shù)機電控

4、制系列應(yīng)用設(shè)計技術(shù) 魯遠棟主編魯遠棟主編 電子工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社 PLC實用技術(shù)實用技術(shù) 弭洪濤弭洪濤, 王忠禮編著王忠禮編著 科學出版社科學出版社 PLC工程應(yīng)用實例解析工程應(yīng)用實例解析 呂衛(wèi)陽呂衛(wèi)陽, 徐昌榮主編徐昌榮主編 中國電力出版社中國電力出版社 圖書館有相關(guān)的參考書圖書館有相關(guān)的參考書82本，本，生產(chǎn)廠家的手冊生產(chǎn)廠家的手冊，網(wǎng)上教程，實例，網(wǎng)上教程，實例內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-175學習的一般規(guī)律只用口述只用口述100%是演講者所說的,大約6070%被聽到了4050%三小時后還被記住05%三個月后還被記住 口述口述+視覺視覺大約6070%三小時

5、后還被記住3040%三個月后還被記住 學習方法內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-176口述口述+視覺視覺+筆記筆記大約7080%三小時后還被記住4050%三個月后還被記住 親身體驗親身體驗大約8090%三小時后還被記住7080%三個月后還被記住 學習方法內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-177“聽到的，我忘記了； 看到的，我記住了； 做過的，我理解了。”聽過不如看過，看到不如做過，做過不如錯過。學習方法第一章 概述 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-179第一章 概述1.1、可編程序控制器的

6、歷史與發(fā)展、可編程序控制器的歷史與發(fā)展1.2、可編程序控制器的結(jié)構(gòu)、可編程序控制器的結(jié)構(gòu)1.3、可編程序控制器的特點與應(yīng)用領(lǐng)域、可編程序控制器的特點與應(yīng)用領(lǐng)域1.4、可編程序控制器的發(fā)展趨勢、可編程序控制器的發(fā)展趨勢內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-1710繼電器與可編程序控制器內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-1711繼電器與可編程序控制器內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-1712繼電器與可編程序控制器內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17131.1 可編程控制器的歷史與發(fā)展6060年代年代繼電接觸控制系統(tǒng)繼電接

7、觸控制系統(tǒng)接線復(fù)雜接線復(fù)雜 改變設(shè)計困難改變設(shè)計困難簡單簡單 易懂易懂 價格便宜價格便宜 1969 1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（年美國數(shù)字設(shè)備公司（DECDEC），研制出世界上第），研制出世界上第一臺可編程序控制器，并在一臺可編程序控制器，并在GMGM公司汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用公司汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功。成功。內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-1714二、可編程控制器的產(chǎn)生二、可編程控制器的產(chǎn)生v 背景：背景：19681968年美國通用汽車公司年美國通用汽車公司（GMGM），為了適應(yīng)汽車型號），為了適應(yīng)汽車型號的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，實現(xiàn)

8、小批量、變化的需要，實現(xiàn)小批量、多品種生產(chǎn)，希望能有一種多品種生產(chǎn)，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設(shè)計和更換盡可能減少重新設(shè)計和更換繼電器控制系統(tǒng)及接線，以繼電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。降低成本，縮短周期。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17151.1 可編程控制器的歷史與發(fā)展（1）容易編程）容易編程（2）采用模塊式結(jié)構(gòu)）采用模塊式結(jié)構(gòu)（ 3）可靠性高于繼電器）可靠性高于繼電器（4）體積小于繼電器）體積小于繼電器（5）價格便宜）價格便宜（6）具有數(shù)據(jù)通訊功能）具有數(shù)據(jù)通訊功能（7）輸入輸出電源使用市電）輸入輸出電

9、源使用市電（8）擴展時原系統(tǒng)變更最少）擴展時原系統(tǒng)變更最少（9）存儲設(shè)備可擴充至）存儲設(shè)備可擴充至4K個存儲字節(jié)個存儲字節(jié)（10）輸出為市電，）輸出為市電，2A以上，直接驅(qū)動電磁閥、小型接觸器以上，直接驅(qū)動電磁閥、小型接觸器內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17161.1 可編程控制器的歷史與發(fā)展 2020世紀世紀7070年代中末期，年代中末期，PLCPLC進入了實用化發(fā)展階段進入了實用化發(fā)展階段 2020世紀世紀8080年代初，年代初，PLCPLC在先進工業(yè)國家廣泛應(yīng)用在先進工業(yè)國家廣泛應(yīng)用 20 20世紀末期，世紀末期，PLCPLC已適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)控制的需要已適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)

10、控制的需要 2121世紀初的幾年，隨著計算機通訊技術(shù)的發(fā)展，世紀初的幾年，隨著計算機通訊技術(shù)的發(fā)展，PLCPLC重點發(fā)展重點發(fā)展了網(wǎng)絡(luò)通訊能力，并廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)的各個領(lǐng)域了網(wǎng)絡(luò)通訊能力，并廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)的各個領(lǐng)域內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17171.1可編程控制器的歷史與發(fā)展 1980 1980年美國電氣制造商協(xié)會（年美國電氣制造商協(xié)會（NEMANEMA）正式將其命名為可編程）正式將其命名為可編程序控制器（序控制器（Programmable ControllerProgrammable Controller），簡稱），簡稱 PCPC。 為了和個人計算

11、機（為了和個人計算機（PCPC）相區(qū)別，將最初用于邏輯控制的可編）相區(qū)別，將最初用于邏輯控制的可編程控制器稱為程控制器稱為 PLC（Programmable logic ControllerProgrammable logic Controller）。）?？删幊绦蚓仃嚳刂破骺删幊绦蚓仃嚳刂破?PMC PMC （Programmable Matrix ControllerProgrammable Matrix Controller）可編程序順序控制器可編程序順序控制器 PSC PSC （Programmable Sequence ControllerProgrammable Sequence C

12、ontroller）可編程序邏輯控制器可編程序邏輯控制器 PLC PLC （Programmable Logic ControllerProgrammable Logic Controller）可編程序控制器可編程序控制器 PC PC （Programmable ControllerProgrammable Controller）內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-1718 1985 1985年年1 1月國際電工委員會月國際電工委員會（IEC）制定了可編程控制器的標準，制定了可編程控制器的標準，并定義了并定義了 PLC 。 可編程控制器是以計算機技術(shù)為核心的通用工業(yè)自動可編程

13、控制器是以計算機技術(shù)為核心的通用工業(yè)自動控制裝置控制裝置 ，簡稱，簡稱 PLC。1.1可編程控制器的歷史與發(fā)展可編程序控制器是一種可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計下應(yīng)用而設(shè)計。它采用。它采用可編程序的存儲器可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的命令，并通的命令，并通過過數(shù)字式模擬式的輸入和輸出數(shù)字式模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，

14、都應(yīng)按可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充功能的原則而設(shè)計個整體，易于擴充功能的原則而設(shè)計。內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17191.1可編程控制器的歷史與發(fā)展 目前世界上生產(chǎn)十大品牌目前世界上生產(chǎn)十大品牌PLCPLC的著名公司：的著名公司： 美國艾倫-布拉德利公司（ A-B ：Allen-Bradley） 德國西門子公司（Siemens） 法國的施耐德公司（ TE ：Telemecanique） 美國GEFanuc公司 日本歐姆龍公司（OMRON） 日本三菱公司（MITSUBISHI）www.mitsubi

15、shielectric- 日本富士電機公司（Fuji Electric） 日本東芝公司（TOSHIBA） 日本的光洋電子（KOYO）和中國的華光電子(CKE） 日本松下電工公司（MEW）內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-1720我國我國PLC的生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)廠家 我國的我國的PLCPLC生產(chǎn)目前也有一定的發(fā)展，小型生產(chǎn)目前也有一定的發(fā)展，小型PLCPLC已批量生產(chǎn)，已批量生產(chǎn)，中型中型PLCPLC已有產(chǎn)品，大型已有產(chǎn)品，大型PLCPLC已開始研制。國內(nèi)已開始研制。國內(nèi)PLCPLC形成產(chǎn)品形成產(chǎn)品化的生產(chǎn)企業(yè)約化的生產(chǎn)企業(yè)約3030多家，國內(nèi)產(chǎn)品市場占有率不超過多家，國內(nèi)產(chǎn)品

16、市場占有率不超過10%10%。主要生產(chǎn)單位有：蘇州電子計算機廠、蘇州機床電器廠、上主要生產(chǎn)單位有：蘇州電子計算機廠、蘇州機床電器廠、上海蘭星電氣有限公司、天津市自動化儀表廠、杭州通靈控制海蘭星電氣有限公司、天津市自動化儀表廠、杭州通靈控制電腦公司、北京機械工業(yè)自動化所和江蘇嘉華實業(yè)有限公司電腦公司、北京機械工業(yè)自動化所和江蘇嘉華實業(yè)有限公司等。國內(nèi)產(chǎn)品在價格上占有明顯的優(yōu)勢。等。國內(nèi)產(chǎn)品在價格上占有明顯的優(yōu)勢。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-1721世界最大的世界最大的PLC生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家 在全球在全球PLCPLC制造商中制造商中, ,根據(jù)美國根據(jù)美國Automati

17、on Automation Research Corp(ARC)Research Corp(ARC)調(diào)查調(diào)查, ,世界世界PLCPLC領(lǐng)導(dǎo)廠家的五霸領(lǐng)導(dǎo)廠家的五霸分別為西門子公司、分別為西門子公司、A-BA-B公司、施耐德公司、三菱公司、施耐德公司、三菱公司和歐姆龍公司。他們的銷售額約占全球總銷售公司和歐姆龍公司。他們的銷售額約占全球總銷售額的三分之二。額的三分之二。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-1722Global playersTotal sales in 2004: 7000 Mio Source: ARC Research, 2005-10內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學

18、院2022-5-172022-5-1723Market shareMicro: 15 to 128 I/O pointsMedium: 128 - 512 I/O pointsLarge: 512 I/O pointsNano: 15 I/O pointsPC-basedSoftware PLCEmbedded control32%29%20%7%6%4%2% installed PLCsSource: Control Engineering, Reed Research, 2002-09內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17241.2可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)內(nèi)蒙古工業(yè)大學

19、機械學院2022-5-172022-5-17251.2可編程控制器的特點編程簡單，易學易用編程簡單，易學易用 通用性強，使用方便通用性強，使用方便 模塊化結(jié)構(gòu)，組合靈活模塊化結(jié)構(gòu)，組合靈活可靠性高，抗干擾能力強可靠性高，抗干擾能力強 體積小，重量輕，能耗低體積小，重量輕，能耗低 系統(tǒng)設(shè)計、建造工作量小，改造容易系統(tǒng)設(shè)計、建造工作量小，改造容易內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17261.3可編程控制器的應(yīng)用 開關(guān)邏輯控制開關(guān)邏輯控制 運動控制運動控制 閉環(huán)過程控制閉環(huán)過程控制 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 通訊及聯(lián)網(wǎng)通訊及聯(lián)網(wǎng)內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-172

20、71.3可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17281.3可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17291.3可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17301.3可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17311.3 可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17321.3 可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域可編程

21、控制器的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17331.3 可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17341.3 可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17351.3 可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17361.3 可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17371.4可編程控制器的發(fā)展前景速度更快、存儲容量更大、可靠性更高速度

22、更快、存儲容量更大、可靠性更高向超小型和超大型方向發(fā)展向超小型和超大型方向發(fā)展規(guī)范化、標準化，出現(xiàn)通用編程語言規(guī)范化、標準化，出現(xiàn)通用編程語言通訊、聯(lián)網(wǎng)能力更強，與工業(yè)控制計算機組網(wǎng)通訊、聯(lián)網(wǎng)能力更強，與工業(yè)控制計算機組網(wǎng)出現(xiàn)出現(xiàn)PLCPLC品牌壟斷國際市場的局面品牌壟斷國際市場的局面技技 術(shù)術(shù)規(guī)規(guī) 模模產(chǎn)產(chǎn) 品品通通 訊訊市市 場場內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-1738大型化和小型化大型化和小型化三菱公司推出三菱公司推出1212點的點的PLCPLC產(chǎn)品，立石公司推出的產(chǎn)品，立石公司推出的C20C20、C40HC40H、C60PC60P等小等小型型PLCPLC產(chǎn)品產(chǎn)品

23、GOLDGOLD公司的公司的584L584LPCPC的的I/OI/O點多達點多達81928192個。個。 莫迪康公司的莫迪康公司的984984785785型的型的PLCPLC的最大的最大I/OI/O點數(shù)已達到點數(shù)已達到1638416384點。點。 I/O點數(shù)小于 32為微型PLC； I/O點數(shù)在32128為微小型PLC； I/O點數(shù)在128256為小型PLC； I/O點數(shù)在2561024為中型PLC； I/O點數(shù)大于1024為大型PLC； I/O點數(shù)在4000以上為超大型PLC。 以上劃分不包括模擬量I/O點數(shù)，且劃分界限不是固定不變的。內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-1

24、739向大記憶容量，快處理速度發(fā)展向大記憶容量，快處理速度發(fā)展 記憶容量由過去的記憶容量由過去的64K，已增加到，已增加到500K以上，以上，Triconxw公公司的司的Fault tolerant型機記憶容量為型機記憶容量為512K，Interactive Microware公司的公司的MFC03型記憶容量為型記憶容量為848K，ASEA公司公司的的Terpiece 200/1型機記憶容量到型機記憶容量到4MB 記憶芯片過去主要是隨機存取存儲器（記憶芯片過去主要是隨機存取存儲器（RAM）、可擦寫可）、可擦寫可編程只讀存儲器（編程只讀存儲器（EPROM），今后主要是電可擦寫可編），今后主要是電

25、可擦寫可編程只讀存儲器（程只讀存儲器（EEPROM）、）、UVEPROM、BATRAM、FLASH等等 內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-1740發(fā)展發(fā)展故障診斷故障診斷技術(shù)和容錯技術(shù)技術(shù)和容錯技術(shù) 故障智能診斷方法：智能可編程故障智能診斷方法：智能可編程I/O系統(tǒng)，供用戶了解系統(tǒng)，供用戶了解I/O組件的狀態(tài)和監(jiān)測系統(tǒng)的故障；故障監(jiān)測程序；共回路遠組件的狀態(tài)和監(jiān)測系統(tǒng)的故障；故障監(jiān)測程序；共回路遠程診斷和網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)等程診斷和網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)等。 容錯功能，如雙機熱備、自動切換容錯功能，如雙機熱備、自動切換I/O 、雙機表決（當輸出、雙機表決（當輸出狀態(tài)與狀態(tài)與PLC邏輯狀態(tài)相

26、比較出錯時，會自動斷開該輸出）邏輯狀態(tài)相比較出錯時，會自動斷開該輸出）和和I/O三重表決（當輸出狀態(tài)進行軟件硬件表決，取三重表決（當輸出狀態(tài)進行軟件硬件表決，取2個相個相同的）同的） 第二章 PLC硬件與工作原理可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)第二章 可編程控制器的硬件構(gòu)成及工作原理2.1 PLC2.1 PLC的物理結(jié)構(gòu)的物理結(jié)構(gòu)2.2 CPU2.2 CPU模塊模塊2.3 2.3 開關(guān)量開關(guān)量I/OI/O模塊模塊2.4 PLC2.4 PLC工作原理工作原理2.5 FX2.5 FX系列系列PLCPLC性能簡介性能簡介2.1 PLC2.1 PLC的物理結(jié)構(gòu)的物理結(jié)構(gòu)整體式結(jié)構(gòu)整體式結(jié)構(gòu)

27、模塊式結(jié)構(gòu)模塊式結(jié)構(gòu)疊裝式結(jié)構(gòu)疊裝式結(jié)構(gòu)整體式結(jié)構(gòu)整體式結(jié)構(gòu) 把CPU、RAM、ROM、I/O接口及與編程器或EPROM寫入器相連的接口、輸入輸出端子、電源、指示燈等都裝配在一起的整體裝置。 一個箱體就是一個完整的一個箱體就是一個完整的PLC，叫做一個單元，叫做一個單元。整體式結(jié)構(gòu)整體式結(jié)構(gòu)整體式結(jié)構(gòu) 輸入輸出點數(shù)是固定的，不一定能適合輸入輸出點數(shù)是固定的，不一定能適合具體的控制現(xiàn)場的需要。具體的控制現(xiàn)場的需要。 有時整體有時整體PLCPLC的輸入口或輸出口要擴展，這的輸入口或輸出口要擴展，這就又需要一種只有一些接口而沒有就又需要一種只有一些接口而沒有CPUCPU也沒有也沒有電源的配件電源的配

28、件( (擴展單元擴展單元) )。 結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、成本低、安裝方便。結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、成本低、安裝方便。模塊式結(jié)構(gòu) 把把PLCPLC的每個工作單元都制成獨立的模塊，如的每個工作單元都制成獨立的模塊，如CPUCPU模模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊、通訊模塊等等。塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊、通訊模塊等等。 另外機器有一塊帶有插槽的母板，實質(zhì)上就是計算另外機器有一塊帶有插槽的母板，實質(zhì)上就是計算機總線。模塊插座插在框架中的總線連接板上，就構(gòu)機總線。模塊插座插在框架中的總線連接板上，就構(gòu)成了一個完整的成了一個完整的PLCPLC。模塊式結(jié)構(gòu)模塊式結(jié)構(gòu) 特點：特點： 系統(tǒng)構(gòu)成非常靈活，安裝、擴

29、展、維系統(tǒng)構(gòu)成非常靈活，安裝、擴展、維修都很方便。修都很方便。 缺點是體積比較大。缺點是體積比較大。模塊式結(jié)構(gòu)模塊式結(jié)構(gòu)疊裝式結(jié)構(gòu) 單元式和模塊式相結(jié)合的產(chǎn)物單元式和模塊式相結(jié)合的產(chǎn)物, , 把某一系列把某一系列PLCPLC工作單工作單元的外形都作成外觀尺寸一致的，元的外形都作成外觀尺寸一致的，CPUCPU、I/OI/O口及電源也口及電源也可做成獨立的，不使用模塊式可做成獨立的，不使用模塊式PLCPLC的母板，用電纜聯(lián)接的母板，用電纜聯(lián)接各個單元，在控制設(shè)備中安裝時一層層地疊裝，這就是各個單元，在控制設(shè)備中安裝時一層層地疊裝，這就是疊裝式疊裝式PLCPLC?？删幊炭刂破鞯挠布?gòu)成可編程控制器的

30、硬件構(gòu)成可編程可編程控制器控制器主機主機可編程可編程控制器控制器編程器編程器內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-1753可編程控制器的硬件構(gòu)成主機電源微處理器(CPU)運算器控制器輸入單元存儲器EPROM(系統(tǒng)程序)RAM(用戶程序)外設(shè)I/O接口I/O擴展接口用戶輸入設(shè)備輸出單元用戶輸出設(shè)備I/O擴展接口PLC或上位計算機圖形監(jiān)控系統(tǒng)EPROM寫入器打印機盒式磁帶機編程器外部設(shè)備 PLC PLC由由CPUCPU、存儲器、輸入存儲器、輸入/ /輸出接口、內(nèi)輸出接口、內(nèi)部電源和編程部電源和編程設(shè)備幾部分構(gòu)設(shè)備幾部分構(gòu)成成內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17

31、542.2 CPU模塊u接受、存儲用戶程序；接受、存儲用戶程序；u按掃描工作方式接收來自輸入單元的數(shù)據(jù)和信息，并存入相應(yīng)的按掃描工作方式接收來自輸入單元的數(shù)據(jù)和信息，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)；數(shù)據(jù)存儲區(qū)；u執(zhí)行監(jiān)控程序和用戶程序，完成數(shù)據(jù)和信息的邏輯處理，產(chǎn)生相執(zhí)行監(jiān)控程序和用戶程序，完成數(shù)據(jù)和信息的邏輯處理，產(chǎn)生相應(yīng)的內(nèi)部控制信號，完成用戶指令規(guī)定的各種操作；應(yīng)的內(nèi)部控制信號，完成用戶指令規(guī)定的各種操作；u響應(yīng)外部設(shè)備的請求。響應(yīng)外部設(shè)備的請求。CPUCPU是是PLCPLC的運算控制中心，它在系統(tǒng)程序的控制下，完成邏輯運算、的運算控制中心，它在系統(tǒng)程序的控制下，完成邏輯運算、數(shù)學運算、協(xié)調(diào)系統(tǒng)

32、內(nèi)部各部分的工作，其具體作用是：數(shù)學運算、協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各部分的工作，其具體作用是：CPUCPU模塊（中央處理器模塊（中央處理器+ +存儲器）存儲器）內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17552.2 CPU模塊RAMRAM： 隨機存儲器，可讀可寫，沒有斷電保持功能。隨機存儲器，可讀可寫，沒有斷電保持功能。ROMROM：只讀存儲器，只讀，不能寫。只讀存儲器，只讀，不能寫。RAMRAM存放用戶程序存放用戶程序ROMROM存放系統(tǒng)程序存放系統(tǒng)程序存儲器用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和運行中的數(shù)據(jù)。包括只讀存儲存儲器用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和運行中的數(shù)據(jù)。包括只讀存儲器器(ROM)(R

33、OM)和隨機存取存儲器和隨機存取存儲器(RAM)(RAM)。EPROMEPROM：可擦除程序的只讀存儲器，用紫外線照射芯片上的透鏡可擦除程序的只讀存儲器，用紫外線照射芯片上的透鏡窗口，可以擦除已寫入的內(nèi)容，而寫入新的程序。窗口，可以擦除已寫入的內(nèi)容，而寫入新的程序。EEPROMEEPROM：可電擦除的只讀存儲器，兼有可電擦除的只讀存儲器，兼有ROMROM的非易失性和的非易失性和RAMRAM的隨機存取的優(yōu)點。的隨機存取的優(yōu)點。內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17562.3 輸入輸出接口輸入輸出接口是輸入輸出接口是PLCPLC與工業(yè)控制現(xiàn)場各類信號連接的部分。與工業(yè)控制現(xiàn)場各

34、類信號連接的部分。u 輸入接口用來接受生產(chǎn)過程的各種參數(shù)（輸入信號）。輸入接口用來接受生產(chǎn)過程的各種參數(shù)（輸入信號）。u 輸出接口用來送出可編程控制器運算后得出的控制信息（輸出信輸出接口用來送出可編程控制器運算后得出的控制信息（輸出信 號），并通過機外的執(zhí)行機構(gòu)完成工業(yè)現(xiàn)場的各類控制。號），并通過機外的執(zhí)行機構(gòu)完成工業(yè)現(xiàn)場的各類控制。為了適應(yīng)可編程控制器在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的工作，對輸入輸出接口有為了適應(yīng)可編程控制器在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的工作，對輸入輸出接口有兩個主要的要求：兩個主要的要求： 良好的抗干擾能力良好的抗干擾能力 能滿足工業(yè)現(xiàn)場各類信號的匹配要求能滿足工業(yè)現(xiàn)場各類信號的匹配要求內(nèi)蒙古工業(yè)大學機

35、械學院2022-5-172022-5-1757 開關(guān)量輸入接口開關(guān)量輸入接口 其作用是把現(xiàn)場的開關(guān)量信號變成可編程控制器內(nèi)部其作用是把現(xiàn)場的開關(guān)量信號變成可編程控制器內(nèi)部處理的標準信號。處理的標準信號。 開關(guān)量輸入接口按可接納的外部信號電源的類型不同，分為開關(guān)量輸入接口按可接納的外部信號電源的類型不同，分為直流輸入單元和交流輸入單元。直流輸入單元和交流輸入單元。輸入輸出接口1. 1. 開關(guān)量輸入接口開關(guān)量輸入接口內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17581. 1. 開關(guān)量輸入接口開關(guān)量輸入接口輸入輸出接口內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-1759輸入輸出

36、接口 開關(guān)量輸出接口，其作用是把開關(guān)量輸出接口，其作用是把PLC的內(nèi)部信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)的的內(nèi)部信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)的各種開關(guān)信號。各種開關(guān)信號。繼電器型繼電器型的輸出接口，可用于的輸出接口，可用于交流及直流兩種電源交流及直流兩種電源，接通和斷開的頻，接通和斷開的頻率低，帶負載能力強；率低，帶負載能力強；晶體管型晶體管型的輸出接口有較高的接通斷開頻率，但只適用于的輸出接口有較高的接通斷開頻率，但只適用于直流驅(qū)動直流驅(qū)動的的場合；場合；可控硅型可控硅型的輸出接口僅用于的輸出接口僅用于交流驅(qū)動交流驅(qū)動的場合，適用快速、頻繁動作和大的場合，適用快速、頻繁動作和大電流的場合。電流的場合。 2.

37、開關(guān)量輸出接口開關(guān)量輸出接口開關(guān)量輸出接口按可編程控制器機內(nèi)使用的器件不同，分為開關(guān)量輸出接口按可編程控制器機內(nèi)使用的器件不同，分為繼電器型、晶體管型和可控硅型。繼電器型、晶體管型和可控硅型。內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-17602. 2. 開關(guān)量輸出接口開關(guān)量輸出接口輸入輸出接口內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-1761輸入輸出接口內(nèi)蒙古工業(yè)大學機械學院2022-5-172022-5-1762 模擬量輸入接口（模擬量輸入接口（AD模塊）模塊） 模擬量輸入接口把現(xiàn)場連續(xù)變化的模擬量輸入接口把現(xiàn)場連續(xù)變化的模擬量信號轉(zhuǎn)換成適合可編程控模擬量信號轉(zhuǎn)換成適合可編程控 制器內(nèi)部處理的二進制數(shù)字信號。制器內(nèi)部處理的二進制數(shù)字信號。 模擬量信號輸入后一般經(jīng)運算放大器放大后進行模擬量信號輸入后一般經(jīng)運算放大器放大后進行AD轉(zhuǎn)