西华大学：《可编程控制器》课程电子教案（PPT课件）可编程控制器的工作原理（主讲：郑萍）

西革大学 可编程控制器多媒体课件 教师郑萍 电气信息学院

可编程控制器的工作原理 1、可编程控制器的工作状态 停止状态：只执行前两个阶段的操作 RUN 运行状态：完成五个阶段的操作 STOP 内部处理 检查CPU模块内部硬件是否正常。 通信服务 将监控定位器复位。 响应编程器键入的命令，更新 输入处理 显示内容。 程序执行 输出处理

1、可编程控制器的工作状态 停止状态：只执行前两个阶段的操作 运行状态：完成五个阶段的操作 二、 可编程控制器 的工作原理 检查CPU模块内部硬件是否正常。 将监控定位器复位。 响应编程器键入的命令，更新 显示内容。 内部处理 通信服务 输入处理 程序执行 输出处理 STOP RUN

52,可编程控制器的工作过程 1)扫描:PLc中的cPU按分时原则操作顺序进行, 即每一时刻执行一个操作。这种分时操作的过程称 为对程序的扫描。 2)PLC运行时的内部列操:故障诊断及处理、数据 输入与输出、通信、执行用户程序、服务于外设命

2、可编程控制器的工作过程 1）扫描：PLC中的CPU按分时原则操作顺序进行， 即每一时刻执行一个操作。这种分时操作的过程称 为对程序的扫描。 2）PLC运行时的内部列操：故障诊断及处理、数据 输入与输出、 通信、执行用户程序、服务于外设命 令

电口 上 内部处理 输人处理输入传送、远程/0) 通信服努《外设、C总线服 更新时钟、特殊寄存器 STT0IP PU彳 方式 RUI 执行程序 输出处理 执行自诊断斤 上IC正常 「存放目诊断错误结果 错 错 「cru强制为sTOF

3)Pc对输入输出的处理规则 输入刷新:将所有输入信号读入到输入映象寄存 器中存储(RAM区,固定地址) 执行用户程序:顺序:从上到下、从左到右。 信息来源:输入输出映象寄存器及相关RAM 执行结果:写入输出映象寄存器。 输入映 户//输 输输 现场入入 出出受控 信号端缓 锁囗端元件 子冲 象读 用户程序执行 出映象寄 存子 器输入家 写 存|输 器 果样器 刷

现场 信号 受控 元件 写 输入 采样 输入 刷新 读 输 入 端 子 输 入 缓 冲 器 输 入 映 象 寄 存 器 用 户 程 序 执 行 输 出 映 象 寄 存 器 输 出 端 子 读 输 出 锁 存 器 3） PC对输入/输出的处理规则 输入刷新：将所有输入信号读入到输入映象寄存 器中存储（RAM区，固定地址）； 执行用户程序：顺序：从上到下、从左到右。 信息来源：输入/输出映象寄存器及相关RAM。 执行结果：写入输出映象寄存器

输出刷新:映象寄存器的数据全部送入输出锁 存器,通过输出端子Y驱动执行器。 循环工作:每次执行完用户程序后,如果没有 外设命令,则系统会自动循环地扫描运行。 4)特点: a)信息处理:信号的输入、数据的处理和控制 信号的输出分别在一个扫描周期内的不同时间间 隔里以批处理方式进行。在一个工作周期内,输 入出映象寄存器的信息保持不变

输出刷新：映象寄存器的数据全部送入输出锁 存器，通过输出端子Y驱动执行器。 循环工作：每次执行完用户程序后，如果没有 外设命令，则系统会自动循环地扫描运行。 4）特点： a）信息处理：信号的输入、数据的处理和控制 信号的输出分别在一个扫描周期内的不同时间间 隔里以批处理方式进行。在一个工作周期内，输 入/出映象寄存器的信息保持不变

b)“串行”工作方式的特点: 可避免继电接触器控制中触点的竞争和时序的 失配问题;导致了输出对输入时间上的滯后,扫描 周期T越长,滞后越严重。 滞后的相关因素: 扫描方式、电路惯性、程序设计的安排。 扫描周期T:完成一次循环操作所需要的时间 构成:执行用户程序所占用的时间(与程序 的长短及指令操作的复杂程度有关)、系统管理操 作占用的时间(基本不变)、Wo硬件电路的延时

b） “串行”工作方式的特点： 可避免继电-接触器控制中触点的竞争和时序的 失配问题；导致了输出对输入时间上的滞后，扫描 周期T越长，滞后越严重。 滞后的相关因素： 扫描方式、电路惯性、程序设计的安排。 扫描周期T：完成 一次循环操作所需要的时间 构成：执行用户程序所占用的时间（与程序 的长短及指令操作的复杂程度有关）、系统管理操 作占用的时间（基本不变）、 I/O硬件电路的延时

g、可痛被制器的件 1、监控程序: 运行管理 管理程序 生成用户元件 用户指令解释程序内部自检 标准程序模块,系统调用 通过改进监控程序就可在不増加任何硬件 设备的条件下大大改善PLC的性能

1、监控程序： 管理程序 用户指令解释程序 标准程序模块，系统调用 通过改进监控程序就可在不增加任何硬件 设备的条件下大大改善PLC的性能。 运行管理 生成用户元件 内部自检 三、可编程控制器 的软件

2、用户程序 以内码形式线性地存放监控程序指定的存 储区内。 语言:梯形图 Ladder diagran 指令表 Instruction list 顺序功能图 Sequential Function Chart (SFc) 高级语言 Advanced Language 汇编语言 Assemb| e Language 结构文本 Structured text

2、用户程序 以内码形式线性地存放监控程序指定的存 储区内。 语言：梯形图 Ladder Diagram 指令表 Instruction List 顺序功能图 Sequential Function Chart (SFC) 高级语言 Advanced Language 汇编语言 Assemble Language 结构文本 Structured Text

3、PLc的用户环境:由监控程序生成 组成:用户数据结构、用户元件区分配、用户 程序存储区、用户参数、文件存储区等。 用户数据结构: BTT数据:触点、线圈的通断等开关量 字数据:BCD码(单字节4位/双字节8位) 书写时十进制:KX;十六进制:HXX 存放:常数以原码二进制存放 所有运算全部按BN运算 字与BT的混合:如计数器

组成：用户数据结构、用户元件区分配、 用户 程序存储区、用户参数、文件存储区等。 用户数据结构： BIT数据：触点、线圈的通断等开关量； 字数据：BCD码（单字节4位/双字节8位） 书写时十进制：KXXX ；十六进制：HXXX 存放：常数以原码二进制存放 所有运算全部按BIN运算 字与BIT的混合：如计数器 3、PLC的用户环境：由监控程序生成