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文檔簡介
單片機應用技術說課稿第一頁,共24頁。PLC一般結構PLC的基本組成與一般的微機系統(tǒng)類似:是一種以微處理器為核心的,用于控制的特殊計算機PLC的基本組成包括硬件與軟件兩部分PLC的硬件:中央處理器(CPU)、存儲器、輸入接口、輸出接口、通信接口、電源等PLC的軟件:系統(tǒng)程序和用戶程序I/O轉換和物理實現(xiàn)是PLC實現(xiàn)控制的兩個基本點第一頁第二頁,共24頁。第三部分:PLC的基本組成與各部分的作用PLC的基本組成------按結構形式的不同,PLC可分為整體式和組合式兩類1.整體式PLC2.組合式PLC第二頁第三頁,共24頁。一、整體式PLC組成示意圖第三頁第四頁,共24頁。二:組合式PLC組合示意圖
第四頁第五頁,共24頁。PLC組成第五頁第六頁,共24頁。三:各部分的作用1.中央處理器(CPU)2.存儲器3.I/O單元4.智能單元5.電源
6.擴展口
7.編程器
8.其它外部設備第六頁第七頁,共24頁。1.中央處理單元(CPU)功能:接收并存儲從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù);診斷電源、PLC內部電路的工作狀態(tài)和編程的語法錯誤;用掃描的方式接收輸入信號,送入PLC的數(shù)據(jù)寄存器保存起來;PLC進入運行狀態(tài)后,根據(jù)存放的先后順序逐條讀取用戶程序,進行解釋和執(zhí)行,完成用戶程序中規(guī)定的各種操作;將用戶程序的執(zhí)行結果送至輸出端。第七頁第八頁,共24頁。中央處理單元現(xiàn)代PLC使用的CPU主要有以下三種:通用微處理器,如8080、6800、Z80A、8086等。通用微處理器的價格便宜,通用性強。單片機,如8051等。單片機由于集成度高、體積小、價格低和可擴充性好,很適合在小型PLC上使用,也廣泛地用于PLC的智能I/O模塊。位片式微處理器,如AMD2900系列等。位片式微處理器是獨立于微型機的另一分支。它主要追求運算速度快,它以4位為一片。用幾個位片級聯(lián),可以組成任意字長的微處理器。第八頁第九頁,共24頁。2.存儲器根據(jù)存儲器在系統(tǒng)中的作用,可以把它們分為以下3種:a)系統(tǒng)程序存儲器:ROM、PROM、EPROM、EEPROMb)用戶程序存儲器(可讀/寫操作的隨機存儲器)RAMc)工作數(shù)據(jù)存儲器第九頁第十頁,共24頁。a)系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序是完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調用、管理、邏輯運算、通信及各種參數(shù)設定等功能。系統(tǒng)程序由PLC制造廠家編寫的,在PLC使用過程中不會變動,它和PLC的硬件組成有關,它關系到PLC的性能。系統(tǒng)程序由制造廠家直接固化在只讀存儲器ROM、PROM、或EPROM中,用戶不能訪問和修改。第十頁第十一頁,共24頁。b)用戶存儲器用戶程序:用戶程序時用戶根據(jù)控制對象生產工藝及控制的要求而編制的應用程序,它是由PLC控制對象的要求而定的。為了便于讀出,檢查和修改,用戶程序一般存于CMOS靜態(tài)RAM中,用鋰電池作為后備電源。以保證掉電時不會丟失信息。為了防止干擾對RAM中程序的破壞。當用戶程序經過運行正常,不需要改變,可將其固化在EPROM中?,F(xiàn)在又許多PLC直接采用EEPROM作為用戶存儲器。第十一頁第十二頁,共24頁。3.輸入/輸出接口(I/O單元)輸入/輸出接口通常也稱I/O單元,是PLC與工業(yè)生產現(xiàn)場之間的連接通道。PLC輸入接口—可以檢測被控對象的各種數(shù)據(jù),用這些數(shù)據(jù)作為PLC對被控制對象進行控制的依據(jù)。(光電耦合)PLC輸出接口—將處理結果送給被控制對象,以實現(xiàn)控制目的。(功率放大)第十二頁第十三頁,共24頁。3.輸入/輸出接口(I/O單元)常用的I/O單元開關量輸入單元(1)直流輸入單元(2)交流輸入單元開關量輸出單元(1)晶體管輸出單元(2)雙向晶閘管輸出單元(3)繼電器輸出單元第十三頁第十四頁,共24頁。(1)PLC直流輸入電路第十四頁第十五頁,共24頁。(2)PLC交流輸入電路第十五頁第十六頁,共24頁。(1)晶體管輸出電路第十六頁第十七頁,共24頁。(2)雙向晶閘管輸出電路第十七頁第十八頁,共24頁。(3)繼電器輸出電路第十八頁第十九頁,共24頁。4.智能單元-----智能單元本身是一個獨立的計算機系統(tǒng),它有自己的CPU、系統(tǒng)程序、存儲器,及與外界過程相連的接口。目前已開發(fā)的常用的智能單元有:A/D單元、D/A單元、高速計數(shù)單元、位置控制單元、PID控制單元、溫度控制單元和各種通信單元等。第十九頁第二十頁,共24頁。5.編程工具------主要用來編輯程序、調試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行,還可以在線測試PLC的內部狀態(tài)和參數(shù),與PLC進行人機對話。專用編程器(1)簡易編程器(2)圖形編程器計算機輔助編程第二十頁第二十一頁,共24頁。6.其它外部設備人機接口——又叫操作員接口,用來實現(xiàn)操作員和PLC之間的對話和交互作用。外存儲器打印機EPROM寫入器第二十一頁第二十二頁,共24頁??偨YPLC的基本組成------按結構形式的不同,可分為整體式和組合式各部分的作用1.中央處理單元(CPU)5.電源2.存儲器
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