第3章PLC概述S7-2017Word文档下载推荐.docx

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可编程序控可编程序控制器概述制器概述3.1PLC的产生和定义的产生和定义2.PLC的定义的定义可编程序控制器是可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而设计业环境而设计。

它采用了可编程序的存储器，用来在其内。

它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程制各种类型机械的生产过程。

及其有关外围设备，都应。

及其有关外围设备，都应按易于与按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则的原则设计。

设计。

是什么是什么？

功能功能设计原则设计原则可编程序控可编程序控制器概述制器概述3.4PLC的特点的特点PLC的特点如下：

的特点如下：

抗干扰能力强，可靠性高抗干扰能力强，可靠性高控制系统结构简单，通用性强控制系统结构简单，通用性强编程方便，易于使用编程方便，易于使用功能强大，成本低功能强大，成本低设计、施工、调试的周期短设计、施工、调试的周期短维护方便维护方便可编程序控可编程序控制器概述制器概述3.6PLC的分类的分类1.1.按按I/O容量分容量分小型机小型机中型机中型机大型机大型机2.2.按结构形式分按结构形式分整体式整体式模块式模块式可编程序控可编程序控制器概述制器概述S7-300S7-200S7-4003.7PLC的系统组成的系统组成1.CPU2.2.存储器存储器3.I/O单元单元4.4.电源电源5.5.通信接口通信接口6.6.扩展接口扩展接口7.7.编程设备编程设备8.8.其他部件其他部件可编程序控可编程序控制器概述制器概述外部设备现场用户输出设备微处理器（CPU）运算器控制器输出部件输入部件系统存储器用户存储器I/O扩展接口通讯及编程接口编程设备计算机打印机等传感器按钮、开关现场信号电磁阀中间继电器执行器现场用户输入设备扩展设备扩展单元通讯模块功能模块电源变换器110V/220V市电PLC基本单元基本单元PLC系统结构示意图系统结构示意图3.7PLC的系统组成的系统组成电源通信接口扩展接口编程设备其他部件可编程序控可编程序控制器概述制器概述3.8PLC的工作原理的工作原理1.PLC的运行方式的运行方式理解理解PLC的运行过程（和继电器系统比较）的运行过程（和继电器系统比较）可编程序控可编程序控制器概述制器概述3.8PLC的工作原理的工作原理1.PLC的运行方式的运行方式理解理解PLC的运行过程（和继电器系统比较）的运行过程（和继电器系统比较）可编程序控可编程序控制器概述制器概述继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式，即如果这个继电器的线圈通电或断电，该继电器所有的触点（包括其常开或常闭触点）在继电器控制线路的哪个位置上都会立即同时动作。

PLC的CPU则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开，该线圈的所有触点（包括其常开或常闭触点）不会立即动作，必须等扫描到该触点时才会动作。

为了消除二者之间由于运行方式不同而造成的差异，考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间一般在100ms以上，而PLC扫描用户程序的时间一般均小于100ms。

这样在对于I/O响应要求不高的场合，PLC与继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。

3.8PLC的工作原理的工作原理1.PLC的运行方式的运行方式形象理解典型例子形象理解典型例子可编程序控可编程序控制器概述制器概述3.8PLC的工作原理的工作原理1.PLC的运行方式的运行方式形象理解典型例子形象理解典型例子可编程序控可编程序控制器概述制器概述3.8PLC的工作原理的工作原理1.PLC的运行方式的运行方式PLC的工作方式的工作方式PLC的工作按集中输入、集的工作按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的。

方式进行工作的。

工作过程工作过程上电处理上电处理扫描过程扫描过程出错处理出错处理可编程序控可编程序控制器概述制器概述3.8PLC的工作原理的工作原理1.PLC的运行方式的运行方式形象理解形象理解PLC的工作方式的工作方式可编程序控可编程序控制器概述制器概述3.8PLC的工作原理的工作原理2.PLC扫描过程的中心内容扫描过程的中心内容输入采样阶段输入采样阶段一般情况下，一般情况下，PLC对输入信号的要求对输入信号的要求程序执行阶段程序执行阶段输出刷新阶段输出刷新阶段可编程序控可编程序控制器概述制器概述3.8PLC的工作原理的工作原理2.PLC扫描过程的中心内容扫描过程的中心内容可编程序控可编程序控制器概述制器概述1）输入采样PLC在输入操作上采用定时采样的方式。

即在一个扫描周期的固定时刻（一般在扫描周期的开始或结束）采样所有的输入点，采样結果存入RAM中一个区域（输入映像区）。

这样在执行程序时，所需的现场信息全部从输入映像区中取用。

2）程序执行执行程序时，所需的现场信息全部从输入映像区中取用。

同样控制信息输出也不是采取生成一个就输出一个的方法，而是先將它們存放在RAM中的一个区域（输出映像区）。

3）输出刷新PLC在输出操作上采用定时输出的方式。

扫描周期结束时再將输出映像区中控制信息集中输出。

通过建立I/O映像区，使PLC成为一个真正的数字采样控制系統。

只要采样周期足够短，即采样頻率足够高，这样的采样系統应該完全符合实际系統的需要3.8PLC的工作原理的工作原理可编程序控可编程序控制器概述制器概述提高了抗干扰能力，增强了系统可靠性提高了抗干扰能力，增强了系统可靠性提高了抗干扰能力，增强了系统可靠性提高了抗干扰能力，增强了系统可靠性PLC工作时大多数时间与外部输入/输出设备隔离，从根本上提高了系统的抗干扰能力，增强了系统的可靠性。

降低了系统的降低了系统的响应速度速度PLCPLC输入输出响应滞后输入输出响应滞后：

当：

当PLCPLC输入端输入信号发生变化到输入端输入信号发生变化到PLCPLC输输出端对该输入变化作出反应，需要一段时间。

对一般的工业控制，这种滞出端对该输入变化作出反应，需要一段时间。

对一般的工业控制，这种滞后是完全允许的。

后是完全允许的。

注意：

这种响应滞后不仅是由于这种响应滞后不仅是由于PLCPLC扫描工作方式造成，更主要扫描工作方式造成，更主要是是PLCPLC输入接口滤波环节带来的输入延迟和输出接口中驱动器件动作时间输入接口滤波环节带来的输入延迟和输出接口中驱动器件动作时间带来输出延迟带来输出延迟，还与程序设计有关。

，还与程序设计有关。

3.8PLC的工作原理的工作原理可编程序控可编程序控制器概述制器概述一个扫描周期一个扫描周期输入端子输入滤波电路输出输出端子最短I/O响应时间执行指令执行指令一个扫描周期一个扫描周期输入延迟时间输入延迟时间输出延迟时间输出延迟时间最短响应时间=输入延迟时间+一个扫描周期+输出延迟时间输入输入/输出输出刷新时间刷新时间CPU读输入读输入3.8PLC的工作原理的工作原理可编程序控可编程序控制器概述制器概述一个扫描周期一个扫描周期输入端子输入滤波电路输出输出端子最长I/O响应时间执行指令执行指令一个扫描周期一个扫描周期输入延迟时间输入延迟时间输出延迟时间输出延迟时间最长响应时间=输入延迟时间+两个扫描周期+输出延迟时间CPU读输入读输入3.8PLC的工作原理的工作原理可编程序控可编程序控制器概述制器概述对于小型对于小型PLC:

PLC:

I/O点数较少、用户程序较短点数较少、用户程序较短一般采用一般采用集中采样、集中输出集中采样、集中输出集中采样、集中输出集中采样、集中输出的工作方式的工作方式而对于大中型而对于大中型PLC:

I/O点数较多，控制功能强，点数较多，控制功能强，用户程序较长，为提高系统响应速度，采用用户程序较长，为提高系统响应速度，采用定期采样定期采样定期采样定期采样、定期输出方式、定期输出方式、定期输出方式、定期输出方式或中断输入、输出方式中断输入、输出方式中断输入、输出方式中断输入、输出方式以及采用智能以及采用智能I/O接口等多种方式接口等多种方式3.8PLC的工作原理的工作原理3.PLC对输入对输入/输出的处理原则输出的处理原则输入映像寄存器的数据取决于输入端子板上各输入点在上一输入映像寄存器的数据取决于输入端子板上各输入点在上一刷新期间的接通和断开状态。

刷新期间的接通和断开状态。

程序执行结果取决于用户所编程序和输入程序执行结果取决于用户所编程序和输入/输出映像寄存器的输出映像寄存器的内容及其他各元件映像寄存器的内容。

内容及其他各元件映像寄存器的内容。

输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行结果。

输出锁存器中的数据，由上一次输出刷新期间输出映像寄存输出锁存器中的数据，由上一次输出刷新期间输出映像寄存器中的数据决定。

器中的数据决定。

输出端子的接通和断开状态，由输出锁存器决定。

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