2、各硬件功能5)输入/输出模块(I/O模块)是将各输入信号转换成PLC标准电平供PLC处理,再将处理好的输出信号转换成用户设备所要求的信号驱动外部负载。是PLC中央CPU和现场I/O装置或其他外部设备之间的连接部件或连接用户输入输出设备和PLC控制器的接口电路,输入/输出模块又称为输入/输出接口电路。3、输入输出接口1)输入模块(I模块)是用来接收和采集两种类型的输入信号。三、PLC的工作原理2、数据输入/输出操作
(输入采样/集中输出阶段)数据输入/输出操作又称I/O状态刷新。即是:输入采样信号是CPU顺序读入所有输入端子的通断状态息存入内存中输入端子所对应的映象寄存器(即刷新输入状态表内容);输出操作是程序操作处理结束后,将所有输出的映象寄存器中的状态转寄到输出锁存器,通过隔离电路和功率放大电路,使输出端子向外输出控制信号,驱动外部控制对象和负载工作(即按输出状态表的内容刷新输出电路)两种操作,实现“采样-处理-输出-控制对象”等工作过程的闭环控制。3、用户程序执行过程(内部处理阶段)
执行用户程序是在监控定时器工作正常的条件下,CPU开始执行扫描程序,将存放在存贮器中的用户程序,按顺序从零步开始,逐条解释和执行,直到执行END指令后,才结束用户程序的扫描,PLC这种周而复始的循环扫描工作方式如1-3所示。若程序在执行过程中因某种干扰使扫描失控或进入死循环,监控定时器会发出超时报警信号,使程序重新开始执行。如果这种超时属于偶然因素所致,重新扫描程序执行后会自动转入正常运行。5、PLC的工作方式PLC的工作模式是采用循环逐行扫描工作方式(也称串行工作方式),即PLC处于运行状态时,CPU除了内部处理和通信服务外,还循环完成输入采样、程序处理、集中输出三个阶段的工作,每完成一次循环所需的时间称为一个扫描周期。扫描周期长短与CPU的运算速度有关,不仅与I/O点的情况有关,也与用户程序的长短及编程质量状况等均有关。通常用PLC执行1K指令所需时间来说明其扫描速度(一般1~10ms/K)。6、PLC的工作特点1)PLC的工作方式是集中采样、集中输出、周期性循环逐行扫描(串行工作)。由于PLC执行程序是从上到下逐行扫描工作,这就是PLC控制系统与继电器控制系统“并行”工作有质的区别。避免了触点的临界竞争,减少繁琐的联锁电路。2)程序执行结果与梯形图顺序有关。由于PLC是集中采样,在程序处理阶段即使输入端信号发生了变化,输入映象寄存器中内存信息也不会变化,要到下一周期的输入采样阶段才会改变。3)PLC的输出存在滞后现象。从PLC的外部输入信号发生变化至它所控制的外部输出信号发生变化的时间间隔,一般为几十~100ms。引起输出滞后的因素:输入模块的滤波时间、输出模块的滞后时间、扫描方式引起的滞后。四、FX系列可编程控制器三菱公司的PLC是最早进入中国市场的产品,而FX2N是近几年推出的高功能整体式小型机。FX系列PLC具有庞大的家族,具体有:基本单元(主机)有FX0、FX0S、FXON、FX1、FX2、FX2C、FX1S、FX2N、FX2NC9个系列。每个系列又有14、16、32、48、64、80、128点等不同的输入/输出点数的机型。每个系列还有继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出等三种输出形式。1、FX系列PLC型号的含义2、FX系列PLC型号的说明系列序号:0,0S,0N,1,2,2C,1S,2N,2NC。I/O总点数:14~256。单元类型:M-----基本单元;E----输入输出混合扩展模块;EX----输入专用扩展模块;EY---输出专用扩展模块;输出类型:R-----继电器输出;T----晶体管输出;S-----晶闸管输出3、PLC特殊品种区别说明D------DC电源,DC输入;AI-----AC电源,AC输入;H------大电流输出扩展模块(1A/1点);V------立式端子排的扩展模块;C------接插口输入输出方式;F------输入滤波器1ms的扩展模块;L------TTL输入型扩展模块;S------独立端子(无公共端)扩展模块。例如:FX2N:32MRD