1、Date:2022-11-24 Page:1第二节 PLC的基本构成Date:2022-11-24 Page:2Date:2022-11-24 Page:3Date:2022-11-24 Page:4区别 1、实施控制的方法不同实施控制的方法不同 电器控制系统控制逻辑采用硬件接线，由于控制电器控制系统控制逻辑采用硬件接线，由于控制功能已经包含在固定线路之间，因此功能专一、不灵功能已经包含在固定线路之间，因此功能专一、不灵活。而活。而PLCPLC控制功能的改变只需改变程序，因而控制功能的改变只需改变程序，因而PLCPLC系系统的控制灵活多变。统的控制灵活多变。Date:2022-11-24 Pa
2、ge:5区别 2 2、触点数量不同、触点数量不同 继电器的触点数量有限，用于控制的硬继电器触继电器的触点数量有限，用于控制的硬继电器触点数一般只有点数一般只有4 48 8对，所以电器控制系统的可扩展性对，所以电器控制系统的可扩展性受到很大限制。而受到很大限制。而PLCPLC所谓所谓“软继电器软继电器”实质上是存实质上是存储器单元的状态，所以储器单元的状态，所以“软继电器软继电器”的触点数量是无的触点数量是无限的，限的，PLCPLC系统的可扩展性好系统的可扩展性好。Date:2022-11-24 Page:6区别 3 3、工作方式不同、工作方式不同 电器控制装置采用硬逻辑的并行工作方式，如果电器
3、控制装置采用硬逻辑的并行工作方式，如果某个继电器的线圈通电或断电，那么该继电器的所有某个继电器的线圈通电或断电，那么该继电器的所有常开和常闭触点不论处在控制线路的哪个位置上，都常开和常闭触点不论处在控制线路的哪个位置上，都会立即同时动作；而会立即同时动作；而PLCPLC采用循环扫描工作方式，是采用循环扫描工作方式，是一种串行工作方式，当某个软继电器的线圈被接通或一种串行工作方式，当某个软继电器的线圈被接通或断开，其所有的触点不会立即动作，必须等扫描到该断开，其所有的触点不会立即动作，必须等扫描到该触点时才会动作。触点时才会动作。Date:2022-11-24 Page:7区别4 4、定时和计数
4、控制不同、定时和计数控制不同 电器控制系统采用时间继电器的延时动作进行时间电器控制系统采用时间继电器的延时动作进行时间控制，时间继电器的延时时间易受环境温度和温度变控制，时间继电器的延时时间易受环境温度和温度变化的影响，定时精度不高。而化的影响，定时精度不高。而PLCPLC采用半导体集成电采用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，定时范围宽，用户可根据需要在程序中设定定时值，定时范围宽，用户可根据需要在程序中设定定时值，修改方便，不受环境的影响，且修改方便，不受环境的影响，且PLCPLC具有计数功能，具有计数功能，而电器控制系统
5、一般不具备计数功能。而电器控制系统一般不具备计数功能。Date:2022-11-24 Page:8区别5 5、可靠性和可维护性不同、可靠性和可维护性不同 由于电器控制系统使用了大量的机械触点，其存在由于电器控制系统使用了大量的机械触点，其存在机械磨损、电弧烧伤等，寿命短，系统的连线多，所机械磨损、电弧烧伤等，寿命短，系统的连线多，所以可靠性和可维护性较差。而以可靠性和可维护性较差。而PLCPLC大量的开关动作由大量的开关动作由无触点的半导体电路，即无触点的半导体电路，即“软继电器软继电器”来完成，其寿来完成，其寿命长、可靠性高，命长、可靠性高，PLCPLC还具有自诊断功能，能查出自还具有自诊断
6、功能，能查出自身的故障，随时显示给操作人员，并能动态地监视控身的故障，随时显示给操作人员，并能动态地监视控制程序的执行情况，为现场调试和维护提供了方制程序的执行情况，为现场调试和维护提供了方便。便。Date:2022-11-24 Page:9三、三、PLC的硬件组成的硬件组成I/O扩展模块中中央央处处理理器器CPU（控制器、运算器）电电 源源输入接口电路外设I/O接口输出接口电路I/O扩展接口用户程序存储器系统程序存储器 输入设备输出设备编程器等外设Date:2022-11-24 Page:10输入接口电路输入接口电路Date:2022-11-24 Page:11输出接口电路输出接口电路Dat
7、e:2022-11-24 Page:12v微处理器（微处理器（CPUCPU）接收并存储用户程序和数据；接收并存储用户程序和数据；诊断电源、诊断电源、PLCPLC工作状态及编程的语法错误；工作状态及编程的语法错误；接收输入信号，送入数据寄存器并保存；接收输入信号，送入数据寄存器并保存；运行时顺序读取、解释、执行用户程序，完成用户运行时顺序读取、解释、执行用户程序，完成用户 程序的各种操作；程序的各种操作；将用户程序的执行结果送至输出端。将用户程序的执行结果送至输出端。二、二、PLC硬件系统组成硬件系统组成Date:2022-11-24 Page:13v系统存储器系统存储器系统程序存储器系统程序存
8、储器+系统数据存储器系统数据存储器存放系统工作程序（监控程序）；存放系统工作程序（监控程序）；存放模块化应用功能子程序；存放模块化应用功能子程序；存放命令解释程序；存放命令解释程序；存放功能子程序的调用管理程序；存放功能子程序的调用管理程序；存放存储系统参数。存放存储系统参数。二、二、PLC硬件系统组成硬件系统组成Date:2022-11-24 Page:14v用户存储器用户存储器RAM/EPROM/EEPROM存放用户工作程序存放用户工作程序；存放工作数据。存放工作数据。二、二、PLC硬件系统组成硬件系统组成Date:2022-11-24 Page:15v输入单元输入单元带光电隔离电路带光电
9、隔离电路多种辅助电源类型：多种辅助电源类型：ACAC电源电源DC24VDC24V输入输入 DCDC电源电源DC24VDC24V输入输入 DCDC电源电源DC12VDC12V输入输入接收开关量及数字量信号（数字量输入单元）；接收开关量及数字量信号（数字量输入单元）；接收模拟量信号（模拟量输入单元）接收模拟量信号（模拟量输入单元）；接收按钮或开关命令（数字量输入单元）；接收按钮或开关命令（数字量输入单元）；接收传感器输出信号。接收传感器输出信号。Date:2022-11-24 Page:16v输出单元输出单元带光电隔离器及滤波器带光电隔离器及滤波器多种输出方式多种输出方式：晶体管：晶体管 晶闸管晶
10、闸管 继电器继电器驱动直流负载（晶体管输出单元）；驱动直流负载（晶体管输出单元）；驱动非频繁动作的交驱动非频繁动作的交/直流负载（继电器输出单元）；直流负载（继电器输出单元）；驱动频繁动作的交驱动频繁动作的交/直流负载（晶闸管输出单元）。直流负载（晶闸管输出单元）。Date:2022-11-24 Page:17v通讯及编程接口通讯及编程接口采用采用RS-485RS-485或或RS-422RS-422串行总线串行总线连接专用编程器（连接专用编程器（FX-20PFX-20P、FX-10PFX-10P）；连接个人电脑（连接个人电脑（PCPC），），实现编程及在线监控；实现编程及在线监控；连接工控机连
11、接工控机，实现编程及在线监控；实现编程及在线监控；连接网络设备（如调制解调器），实现远程通讯；连接网络设备（如调制解调器），实现远程通讯；连接打印机等计算机外设。连接打印机等计算机外设。二、二、PLC硬件系统组成硬件系统组成Date:2022-11-24 Page:18vI/OI/O扩展接口扩展接口采用并行通讯方式采用并行通讯方式扩展扩展I/OI/O模块模块；扩展位置控制模块（如扩展位置控制模块（如F2-30GMF2-30GM）；）；扩展通讯模块（如扩展通讯模块（如FX-232AWFX-232AW等）；等）；扩展模拟量控制模块（如扩展模拟量控制模块（如FX-2DAFX-2DA、FX-4ADFX
12、-4AD等）。等）。Date:2022-11-24 Page:19v输入继电器（输入继电器（X）在在PLCPLC内部，与输入端子相连的输入继电器是光电隔离的电子继内部，与输入端子相连的输入继电器是光电隔离的电子继电器，采用电器，采用八进制八进制编号，用无数个常开和常闭触点。编号，用无数个常开和常闭触点。输入继电器不能用程序驱动输入继电器不能用程序驱动。五、软元件（逻辑元件）五、软元件（逻辑元件）Y0COMX0X0COM1Y0X0X1Y0Y0Y0X0X0常开触点常开触点常闭触点常闭触点输入信号输入信号输入端子输入端子梯形图梯形图电源电源公共端公共端输入继电器输入继电器输出继电器输出继电器公共端公
13、共端输出端子输出端子输出负载输出负载Y0COMX0X0COM1Y0X0X1Y0Y0Y0X0X0常开触点常开触点常闭触点常闭触点输入信号输入信号输入端子输入端子梯形图梯形图电源电源公共端公共端输入继电器输入继电器输出继电器输出继电器公共端公共端输出端子输出端子输出负载输出负载Date:2022-11-24 Page:20v输出继电器（输出继电器（Y）输出继电器采用输出继电器采用八进制八进制编号，有内部触点和外部输出触编号，有内部触点和外部输出触点（继电器触点、双向可控硅、晶体管等输出元件）之点（继电器触点、双向可控硅、晶体管等输出元件）之分，由程序驱动。分，由程序驱动。在在PLCPLC内部，外部
14、输出触点与输出端子相连，向外部负内部，外部输出触点与输出端子相连，向外部负载输出信号，且一个输出继电器只有一个常开型外部输载输出信号，且一个输出继电器只有一个常开型外部输出触点。出触点。输出继电器有无数个内部常开和常闭触点，编程时可随输出继电器有无数个内部常开和常闭触点，编程时可随意使用。意使用。五、软元件（逻辑元件）五、软元件（逻辑元件）Date:2022-11-24 Page:21v辅助继电器（辅助继电器（M）由内部软元件的触点驱动由内部软元件的触点驱动,常开和常闭触点使用次数不常开和常闭触点使用次数不限，但不能直接驱动外部负载限，但不能直接驱动外部负载,采用采用十进制十进制编号。编号。通
15、用辅助继电器通用辅助继电器M0M0M499M499（500500点）点）掉电保持辅助继电器掉电保持辅助继电器M500M500M1023M1023（524524点）点）特殊辅助继电器特殊辅助继电器M8000M8000M8255M8255（256256点）点）只能利用其触点的特殊辅助继电器只能利用其触点的特殊辅助继电器可驱动线圈的特殊辅助继电器可驱动线圈的特殊辅助继电器通用辅助继电器与掉电保持用辅助继电器的比例，可通过外设设定参数进行调整。五、软元件（逻辑元件）五、软元件（逻辑元件）Date:2022-11-24 Page:22&只能利用其触点的特殊辅助继电器只能利用其触点的特殊辅助继电器1M80
16、00M8000：运行监控用，运行监控用，PLCPLC运行时运行时M8000M8000接通。接通。1M8002M8002：仅在运行开始瞬间接通初始脉冲仅在运行开始瞬间接通初始脉冲1M8012M8012：产生产生100ms100ms时钟脉冲的特殊辅助继电器。时钟脉冲的特殊辅助继电器。&可驱动线圈的特殊辅助继电器可驱动线圈的特殊辅助继电器1M8030M8030：锂电池电压指示灯特殊继电器。锂电池电压指示灯特殊继电器。1M8033M8033：若使其线圈得电，则若使其线圈得电，则PLC停止时保持输出映象停止时保持输出映象存储器和数据寄存器内容存储器和数据寄存器内容 1M8034M8034：若使其线圈得电
17、，则将若使其线圈得电，则将PLC的输出全部禁止的输出全部禁止。1M8039M8039：若使其线圈得电，则若使其线圈得电，则PLC按按D8039中指定的扫中指定的扫描时间工作描时间工作 Date:2022-11-24 Page:23v状态（状态（S）状态是对工序状态是对工序步进型步进型控制进行简易编程的内部软元件，控制进行简易编程的内部软元件，采用采用十进制十进制编号。与步进指令编号。与步进指令STLSTL配合使用；配合使用；状态有无数个常开触点与常闭触点，编程时可随意使用；状态有无数个常开触点与常闭触点，编程时可随意使用；状态不用于步进阶梯指令时，可作辅助继电器使用。状态不用于步进阶梯指令时，
18、可作辅助继电器使用。状态同样有通用状态和掉电保持用状态，其比例分配可状态同样有通用状态和掉电保持用状态，其比例分配可由外设设定。由外设设定。五、软元件（逻辑元件）五、软元件（逻辑元件）Date:2022-11-24 Page:24v状态（状态（S）状态有状态有五种五种类型：类型：初始状态初始状态S0S0S9S9共共1010点点回零状态回零状态S10S10S19S19共共1010点点通用状态通用状态S20S20S499S499共共480480点点保持状态保持状态S500S500S899S899共共400400点点报警用状态报警用状态S900S900S999S999共共100100点点 五、软元件
19、（逻辑元件）五、软元件（逻辑元件）Date:2022-11-24 Page:25v 定时器（定时器（T）定时器实际是内部脉冲计数器，可对内部定时器实际是内部脉冲计数器，可对内部1ms1ms、10ms10ms和和100ms100ms时钟脉冲进行加计数，当达到用户设定值时，触点动作。时钟脉冲进行加计数，当达到用户设定值时，触点动作。定时器可以用用户程序存储器内的常数定时器可以用用户程序存储器内的常数k k或或H H作为设定值，也作为设定值，也可以用数据寄存器可以用数据寄存器D D的内容作为设定值。的内容作为设定值。普通定时器（普通定时器（T0T0T245T245）100ms100ms定时器定时器T
20、0T0T199T199共共200200点，设定范围点，设定范围0.10.13276.7s3276.7s；10ms10ms定时器定时器T200T200T245T245共共4646点，设定范围点，设定范围0.010.01327.67s327.67s。积算定时器（积算定时器（T246T246T255T255）1ms1ms定时器定时器T246T246T249T249共共4 4点，设定范围点，设定范围0.0010.00132.767s32.767s；100ms100ms定时器定时器T250T250T255T255共共6 6点，设定范围为点，设定范围为0.10.13276.7s3276.7s。五、软元件（
21、逻辑元件）五、软元件（逻辑元件）Date:2022-11-24 Page:26X0T10当前值Y1设定值加法计数器加法计数器设定值设定值K、H或或D触点动作触点动作TxTx时钟脉冲时钟脉冲驱动驱动T10K123X0T10Y1相等相等比较器比较器普通定时器的工作原理普通定时器的工作原理T10T10Date:2022-11-24 Page:27T250T250设定值K计数器计数器1100ms时钟脉冲X2X1触点动作触点动作Tx相等相等比较器比较器积算定时器的工作原理积算定时器的工作原理X1X2Y1T250当前值设定值RSTT250K345X1X2T250Y1T250Date:2022-11-24
22、Page:28v计数器（计数器（C）计数器可分为通用计数器和高速计数器。计数器可分为通用计数器和高速计数器。16位通用加计数器，位通用加计数器，C0C199共共200点，设定值：点，设定值：132767。设定值。设定值K0与与K1含义相同，即在第一次计数时，含义相同，即在第一次计数时，其输出触点动作。其输出触点动作。32位通用加位通用加/减计数器，减计数器，C200C234共共135点，设定值：点，设定值：-2147483648+2147483647。高速计数器高速计数器C235C255共共21点，共享点，共享PLC上上6个高速计个高速计数器输入（数器输入（X000X005）。）。高速计数器按
23、中断原则运高速计数器按中断原则运行。行。五、软元件（逻辑元件）五、软元件（逻辑元件）Date:2022-11-24 Page:29&16位加计数器位加计数器1通用型：通用型：C0C99共共100点点 1断电保持型：断电保持型：C100C199共共100点点 16位计数器工作过程示意图位计数器工作过程示意图RSTC0C0K10Y0012345678910X10X11Y0C0当前值设定值也可以间接设定X10X11C0Date:2022-11-24 Page:30&3232位双向计数器位双向计数器1有两种有两种32位加位加/减计数器，设定值：减计数器，设定值：-2147483648+21474836
24、47。通用计数器：通用计数器：C200C219共共20点点保持计数器：保持计数器：C220C234共共15点点 1计数方向由特殊辅助继电器计数方向由特殊辅助继电器M8200M8234设定。设定。1加减计数方式设定：对于加减计数方式设定：对于C，当，当M8接通（置接通（置1）时，为减计数器，断开（置）时，为减计数器，断开（置0）时，为）时，为加计数器。加计数器。1计数值设定：直接用常数计数值设定：直接用常数K或间接用数据寄存器或间接用数据寄存器D的内容作为计数值。间接设定时，要用元件号紧连的内容作为计数值。间接设定时，要用元件号紧连在一起的两个数据寄存器。在一起的两个数据寄存器。Date:202
25、2-11-24 Page:31X12X13X14C200M8200C200Y1RSTC200K-5设定值也可以间接设定01234501234-8-7-6-5-4-3-2-1-7-6-5-4-3C200当前值X12X13X14上升下降上升若输出已经接通Y1032位加位加/减计数器工作过程示意图减计数器工作过程示意图Date:2022-11-24 Page:32v数据寄存器（数据寄存器（D）通用数据寄存器通用数据寄存器D0D199共共200点。点。只要不写入其只要不写入其它数据，已写入的数据不会变化。但是它数据，已写入的数据不会变化。但是PLC状态由状态由运行运行停止时，全部数据均清零。停止时，全
26、部数据均清零。断电保持数据寄存器断电保持数据寄存器D200D511共共312点，只要不改点，只要不改写，原有数据不会丢失。写，原有数据不会丢失。特殊数据寄存器特殊数据寄存器D8000D8255共共256点点 这些数据寄这些数据寄存器供监视存器供监视PLC中各种元件的运行方式用。中各种元件的运行方式用。文件寄存器文件寄存器D1000D2999共共2000点。点。五、软元件（逻辑元件）五、软元件（逻辑元件）Date:2022-11-24 Page:33v变址寄存器（变址寄存器（V/Z）变址寄存器的作用类似于一般微处理器中的变址寄变址寄存器的作用类似于一般微处理器中的变址寄存器（如存器（如Z80中的
27、中的IX、IY），），通常用于修改元件的通常用于修改元件的编号。编号。V0V7、Z0Z7共共16点点16位位变址数据寄存器。变址数据寄存器。进行进行32位位运算时，与指定运算时，与指定Z0Z7的的V0V7组合，分组合，分别成为别成为（V0、Z0），（），（V1、Z1）（V7、Z7）。）。五、软元件（逻辑元件）五、软元件（逻辑元件）Date:2022-11-24 Page:34本章小结 本章主要介绍了本章主要介绍了PLC的基本原理、的基本原理、FX系列系列PLC型号命名、型号命名、PLC的组成。说明了的组成。说明了FX系列系列PLC内部各类软元件资源，如输内部各类软元件资源，如输入继电器、输出继电器、定时器、计数器、辅助继电器等。入继电器、输出继电器、定时器、计数器、辅助继电器等。Date:2022-11-24 Page:35
