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PLC基本工作原理

※PLC的基本结构和工作原理

1. PLC的硬件结构

可编程控制器主要由中央处理单元(CPU)、存储器(RAM、ROM)、输入输出单元(I/O)、电源和编程器等几组成。PLC硬件结构如图1所示：

图1 PLC硬件结构

2. 中央控制处理单元(CPU)

可编程控制器中常用的CPU主要采用通用微处理器、单片机和双极型位片式微处理

器三种类型。

通用微处理器有8080、8086、80286、80386等；单片机有8031、8096等；位片式微

处理器的AM2900、AM2903等。FX2可编程控制器使用的微处理器是16位的8096单片机。

3. 存储器

可编程控制器配有两种存储器：系统存储器和用户存储器。

系统存储器：存放系统管理程序。

用户存储器：存放用户编制的控制程序。

4. 输入接口电路

PLC通过输入单元可实现将不同输入电路的电平进行转换，转换成PLC所需的标准电

平供PLC进行处理。

接到PLC输入接口的输入器件是：各种开关、按钮、传感器等。各种PLC的输入电路

大都相同，PLC输入电路中有光耦合器隔离，并设有RC滤波器，用以消除输入触点的抖动和外部噪声干扰。PLC输入电路通常有三种类型：直流(12∽24)V输入、交流(100∽120)V输入与交流(20

第1章

薪酬设计基本原理

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1.2.3.4.5.影响企业薪酬的主要因素薪酬设计基本原理薪酬设计的基本决策薪酬设计的基本流程复

前言、PLC的发展背景及其功能概述

PLC，(Programmable Logic Controller)，乃是一种电子装置，早期称为顺序控制器“Sequence Controller”，1978 NEMA(National Electrical Manufacture Association)美国国家电气协会正式命名为Programmable Logic Controller，PLC)，其定义为一种电子装置，主要将外部的输入装置如：按键、感应器、开关及脉冲等的状态读取后，依据这些输入信号的状态或数值并根据内部储存预先编写的程序，以微处理机执行逻辑、顺序、定时、计数及算式运算，产生相对应的输出信号到输出装置如：继电器(Relay)的开关、电磁阀及电机驱动器，控制机械或程序的操作，达到机械控制自动化或加工程序的目的。并藉由其外围的装置(个人计算机/程序书写器)轻易地编辑/修改程序及监控装置状态，进行现场程序的维护及试机调整。而普遍使用于PLC程序设计的语言，即是梯形图(Ladder Diagram)程序语言。

而随着电子科技的发展及产业应用的需要，PLC的功能也日益强大，例如位置控制及网络功能等，输出/入信号也包含了DI (Digital In

前言、PLC的发展背景及其功能概述

PLC，(Programmable Logic Controller)，乃是一种电子装置，早期称为顺序控制器“Sequence Controller”，1978 NEMA(National Electrical Manufacture Association)美国国家电气协会正式命名为Programmable Logic Controller，PLC)，其定义为一种电子装置，主要将外部的输入装置如：按键、感应器、开关及脉冲等的状态读取后，依据这些输入信号的状态或数值并根据内部储存预先编写的程序，以微处理机执行逻辑、顺序、定时、计数及算式运算，产生相对应的输出信号到输出装置如：继电器(Relay)的开关、电磁阀及电机驱动器，控制机械或程序的操作，达到机械控制自动化或加工程序的目的。并藉由其外围的装置(个人计算机/程序书写器)轻易地编辑/修改程序及监控装置状态，进行现场程序的维护及试机调整。而普遍使用于PLC程序设计的语言，即是梯形图(Ladder Diagram)程序语言。

而随着电子科技的发展及产业应用的需要，PLC的功能也日益强大，例如位置控制及网络功能等，输出/入信号也包含了DI (Digital In

PLC可编程控制器的结构和基本工作原理

PLC由于其自身的特点，在工业生产的各个领域得到了愈来愈广泛的应用。而作为PLC的用户，要正确地应用PLC去完成各种不同的控制任务，首先应了解其组成结构和工作原理。

一、 PLC的基本结构

可编程序控制器实施控制，其实质就是按一定算法进行输入输出变换，并将这个变换与以物理实现。输入输出变换、物理实现可以说是PLC实施控制的两个基本点，同时物理实现也是PLC与普通微机相区别之处，其需要考虑实际控制的需要，应能排除干扰信号适应于工业现场，输出应放大到工业控制的水平，能为实际控制系统方便使用，所以PLC采用了典型的计算机结构，主要是由微处理器（CPU）、存储器（RAM/ROM）、输入输出接口（I/O）电路、通信接口及电源组成。PLC的基本结构如下图所示：

1、中央处理单元(CPU) 中央处理单元 (CPU)是PLC的控制核心。它按照PLC系统程序赋予的功能：a. 接收并存储从用户程序和数据；b.检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式采集现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象寄存区，然后从用户程序存储器中逐条读

PLC基本指令:

一般指令: 载入 A 接点 载入 B 接点 串联 A 接点 串联 B 接点 并联 A 接点 并联 B 接点 串联回路方块 并联回路方块 存入堆栈 堆栈读取 (指针不动) 读出堆栈

输出指令: 驱动线圈 动作保持 (ON) 接点或寄存器清除

定时器,计数器: 16 位定时器 16 位计数器 32 位计数器

主控指令: 公共串联接点的连接 公共串联接点的解除

接点上升沿/下降沿输出指令: 上升沿检出动作开始 下降沿检出动作开始 上升沿检出串联连接 下降沿检出串联连接 上升沿检出并联连接 下降沿检出并联连接

脉冲输出指令: 上升沿检出 下降沿检出

结束指令:

其它指令:

步进梯形指令:

应用指令:

程序流程控制:

传送比较:

四则逻辑运算: 程序结束 无动作 运算结果反相 指针 中断插入指针 程序跳至副母线 程序返回主母线 条件转移 呼叫子程序 子程序结束 中断插入返回 中断插入允许 中断插入禁止 主程序结束 逾时监视定时器 循环范围开始 循环范围结束 比较设定输出 区间比较 数据传送 移位传送 反转传送 全部传送 多点传送 数据交换 BIN → BCD 变换 BCD → BIN 变换

BIN 加法 BIN 减法 BIN 乘法 BIN 除法 BIN 加一 B

LED部分基本工作原理 1 LED的原理概述

发光二极管主要由 PN 结芯片、电极和光学系统组成。其发光体--晶片的尺寸一般为 8.9.10.12..13.14mil （1mil=0.0254 毫米），目前市面上晶片尺寸越来越大,超过40mil。其发光过程包括三部分：正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。当电子经过该晶片时，带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合，电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量（带隙）越大，产生的光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应，可见光的频谱范围内，蓝色光、紫色光携带的能量最多，桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙，从而能够发出不同颜色的光。

2 发光二极管的伏安特性

顺向电压(VFv.s.顺向电流(IF; 逆向电压(VRv.s.逆向电流(IR; LED是电流驱动元件,非电压驱动元件;

测试时,VR =5V时,IR <10μA也就是说:IR =10μA时, VR>5V;

电流从正极PIN脚流入，经金线流至芯片正极（P极），再流至芯片P/N结，从而激发芯片发光（芯片为P/N结处发光），再流至N结，至杯底后经短脚流出，而形成一完整的封闭电路

通常芯片设计时考虑其正常工作电流为 20mA ，因此，使用发光二极

整流系统基本工作原理

整流主电路工作原理

整流主电路的工作原理是将220kV供电电网提供的高压交流电，经调压变压器和有载分接开关降压调压后，分别送给两台整流变压器进行再降压，由二极管整流器将经由自饱和电抗器进行细调过的交流电变换成直流电，为电解槽提供强大的直流电流，以满足电解槽的供电要求。

稳流控制电路工作原理

在整个电力变换过程中，降压调压变压器和有载电动分接开关，主要完成交流电压有级调节（粗调），以保证运行中网侧平均功率因数，满足供电公司对用电设备的要求。自饱和电抗器的作用是在各级电压之间进行细调，以满足电解工艺过程对电流大小和电流稳定度的要求。

若有载调压开关处在某一挡时，整流变压器的二次输出电压为U2，整流器输出的直流电压为：

Ud=1.35U2 cosα

其中：α为自饱和电抗器的饱和导通角。

假设负载（电解槽）的等效电阻为Rd，按照欧姆定律，直流回路中直流Id为：

Id＝Ud／Rd =1.35U2 cosα／Rd

所以，自饱和电抗器的调压作用归结为：通过调节其控制绕组电流IK

改变铁心起始磁密B0，来调节饱和导通角α，在不同的α角下，整流器的直流输出电压值不同，从而达到调节电流的目的。

由此可见，有载调压开关有级粗调即调节U2的

例3 篮子里有苹果、橘子、梨三种 水果若干个，现有20个小朋友，如果每 个小朋友都从中任意拿两个水果(可以 拿相同的),那么至少有多少个小朋友 拿的水果是相同的？ 物体:20个小朋友 抽屉：6种拿法

20÷6=3个 23+1=4个 答：至少有4个小朋友拿的水 果是相同的。

例4

三个小朋友同行，其中必有 两个小朋友性别相同。

性别 三个

小朋友

例5 五年一班共有学生53人，他们的 年龄都相同，请你证明至少有两个小朋友 出生在一周。

1年有52周 53个生日

52个 53个

例7 在一只口袋中有红色与黄色球各4只， 现有4个小朋友，每人可从口袋中随意取出2个 小球，请你证明必有两个小朋友，他们取出的 两个小球的颜色完全一样。

每个小朋友取出两种颜色的球的颜色组合只有3种可能：

例8 从电影院中任意找来13个观众，至少

有两个人属相相同。

12属

12个抽屉

13人

13个苹果

例9

一副扑克牌有四种花色，从中随意抽

牌，问：最少要抽出多少张牌，才能保证有两张牌是同一花色的？

4种花

4个抽屉

抽 牌

例10 用三种颜色给正方体的各面涂色(每

面只涂一种颜色),请你证明至少有两个面涂色相同。

三种色

6个面

例11 六年级四个班去春游，自由活动时， 有6个同学聚在一起，可以肯定，这6个

PLC-FX2N试题库

一、单项选择

基本结构、基本指令部分：

1、PLC是在什么控制系统基础上发展起来的？A

A、电控制系统 B、单片机 C、工业电脑 D、机器人 2、一般而言,PLC的I/O点数要冗余多少?D A、10% B、5% C、15% D、20%

3、PLC设计规范中,RS232通讯的距离是多少?D A、1300M B、200M C、30M D、15M

4、PLC的RS485--ADP专用通讯模块的通讯距离呢?C A、1300M B、200M C、500M D、15M 5、( B )指令为结束指令。 A．NOP B．END C．S D．R

6、三菱FX系列PLC普通输入点,输入响应时间大约是多少ms?B A 100 ms ，B、10ms C、15 ms D、30 ms 7、、FX2N系列最多能扩展到多少个点？C A、30 B、128 C 256 D、1000 8、M8013的脉冲输出周期是多少?

A、5秒，B、13秒 C、10秒 D、1秒 9、M8013的脉冲的占空比是多少?A A、50% B、100% C、40% D、60%

10 、PLC外部接点坏了以后,换到另外一个好的点上后,然后要用软件中的哪个菜单进行