PLC原理及接线图

无锡市梢品课程国礙示范皎校琏段项目机床电艺与如俸制项目四:PLC基础知识学习模块一：PLC基本组成及原理学习可编程序控制器(Programmable Controller )原本应简称PC,为了与个人计•算机专称PC 相区别，所以可编程序控制器简称定为PLC (Programmable Logic Controller),但并非说PLC 只能控制逻辑信号。

PLC是专门针对丄业环境应用设汁的，自带直观、简单并易于掌握编程语言环境的工业现场控制装置。

一* PLC基本组成PLC基本组成包括中央处理器(CPU)、存储器.输入/输出接口(缩写为I/O,包括输入接口、输出接口、外部设备接口、扩展接口等)、外部设备编程器及电源模块组成，见图4-1。

PLC内部各组成单元之间通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接，外部则根据实际控制对象配置相应设备与控制装置构成PLC控制系统。

计貝机*茨跟年4 rtT-rr£｝一电谡行拧只关-U-电谡aPLC系统程序决定了PLC的基本功能，该部分程序山PLC制造厂家编写并固化在系统程序存储器中，主要有系统管理程序、用户指令解释程序和功能程序与系统程序调用等部分。

系统管理程序主要控制PLC的运行，使PLC按正确的次序工作；用户指令解释程序将PLC的用户指令转换为机器语言指令，传输到CPU内执行；功能程序与系统程序调用则负责调用不同的功能子程序及其管理程序。

系统程序属于需长期保存的重要数据，所以其存储器采用ROM或EPROMo ROH是只读存储器，该存储器只能读出内容，不能写入内容，R0H具有非易失性，即电源断开后仍能保存已存储的内容。

EPER0M为可电擦除只读存储器，须用紫外线照射芯片上的透镜窗口才能擦除已写入内容，可电擦除可编程只读存储器还有E2PR0M、FLASH等。

2）用户程序存储器用户程序存储器用于存放用户载入的PLC应用程序，载入初期的用户程序因需修改与调试，所以称为用户调试程序，存放在可以随机读写操作的随机存取存储器RAM内以方便用户修改与调试。

plc输入输出回路接线一。

输入回路接线输入电路是PLC接收信号的端口(对模拟量来说一般为0-40MA直流电流或0-10V直流电压信号),输入接线是指外部输入器件(任何无源的触点和集电极开路的NPN三极管)接通输入回路闭合,同时输入指示的发光二极管亮。

常用外部输入器件有按钮，接近开关，转换开关，拨码器，各种感应器等，是对系统发出各种控制信号的主令电器。

（一）PLC输入模块与主令电器电器类设备的连接图中松下PLC为直流汇点式输入，即所以输入点共用一个公共端COM，同时COM端内带有DC24V电源，在编写程序时注意外部设备使用的是常闭还是常开触点，输入端的电气原理图中停止按钮SB0用常闭触点，串在控制线中，用于停机控制。

启动按钮SB1用常开触点。

在设计的两个梯形图完成的控制功能相同，但停机信号X0使用的触点类型不同，那么连接在端点的外部停机按钮触点类型也就不同，I/O分配SB0-X0，SB1-X1，输出K0-Y0。

当外部使用长闭触点，不操作该按钮，输出Y0正常接通，在PLC控制系统中，外部开关无论是启动还是停止一般都选用常开型。

（二）接近开关与PLC输入模块的连接：在PLC控制系统设计中接线的工作比重叫小，但它是编程设计的基础。

要保证接线工作正确性，需PLC的输入输出电路有一个清楚的了解。

1.PLC直流输入电路：分有源型（共阳极）输入电路，漏型（共阴极）输入电路。

所以漏型输入电路PLC的COM端是外接直流电源的正极，如西门子S7-400PLC直流输入模块的COM 端必须接外部电源的正极。

所以西门子PLC输入信号为低压信号,如果外部信号为高压信号应该通过中间继电器转换。

2.PLC交流输入电路电压一般为AC120V或AC230V，经过电阻的限流和电容的隔离在经过整流变成直流三个环节，所以输入信号延迟时间比直流电路长，但是输入端是高电压，输入信号的可靠信高，一般用于环境恶劣，对响应要求不高的场合。

（三）开关量信号与PLC输入模块的连接：对于不同的PLC输入电路应正确选择传感器（NPN或PNP）的输入方式，NPN型传感器动作时，OUT端为0V，（NPN型输出端OUT应和PLC的输入端漏型相连）输出低电平信号。

如何理解PLC 工作原理图和接线图摘要: 工作图就是原理图或者系统图。

接线图就是PLC 应用的设计图纸，具体到输入输出点该如何接线。

PLC 接线图组成：输入端、接按钮、输出端、接交流接触器、PLC 主体举例..电机正反转控制图. PLC 工作图：PLC 有两种基本的...工作图就是原理图或者系统图。

接线图就是plc 应用的设计图纸，具体到输入输出点该如何接线。

PLC 接线图组成：输入端、接按钮、输出端、接交流接触器、PLC 主体举例..电机正反转控制图.PLC 工作图：PLC 有两种基本的工作模式，即运行(RUN)模式与停止(STOP)模式。

在运行模式，PLC 通过反复执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。

为了使PLC 的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行一次，而是不断地重复执行，直至PLC 停机或切换到STOP 工作模式。

除了执行用户程序外，在每次循环过程中，PLC 还要完成内部处理、通信处理等工作，一次循环可分为5 个阶段（见图）。

PLC 的这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。

由于计算机执行指令的速度极高，从外部输入- 输出关系来看，处理过程似乎是同时完成的。

在内部处理阶段，PLC 检查CPU．模块内部的硬件是否正常，将监控定时器复位，以及完成一些其它内部工作。

在通信服务阶段，PLC 与其它的带微处理器的智能装置通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容。

当PLC 处于停止(STOP)模式时，只执行以上的操作。

PLC 处于运行(RUN)模式时，还要完成另外三个阶段的操作。

在PLC 的存储器中，设置了一片区域用来存放输入信号和输出信号的状态，它们分别称为输入映像寄存器和输出映像寄存器。

PLC 梯形图中的其他编程元件也有对应的映像存储区，它们统称为元件映像寄存器。

在输入处理阶段，PLC 把所有外部输入电路的接通，断开状态读入输入映像寄存器。

外部输入电路接通时，对应的输入映像寄存器为l 状态，梯形图中对应的输入继电器的常开触点接通，常闭触点断开。

PLC的⼯作原理⼀、PLC控制系统的等效⼯作电路PLC控制系统的等效⼯作电路可分为三部分，即输⼊部分、内部控制电路和输出部分。

输⼊部分采集输⼊信号，输出部分就是系统的执⾏部件。

这两部分与继电器控制电路相同。

内部控制电路通过编程⽅法实现控制逻辑，⽤软件编程代替继电器电路的功能。

其等效⼯作电路如图5-4所⽰。

图5-4　PLC控制系统的等效⼯作电路1、输⼊部分输⼊部分由外部输⼊电路、PLC输⼊接线端⼦和输⼊继电器组成。

外部输⼊信号经PLC输⼊接线端⼦去驱动输⼊继电器的线圈。

每个输⼊端⼦与相同编号的输⼊继电器有着惟⼀确定的对应关系。

当外部的输⼊元件处于接通状态时，对应的输⼊继电器线圈“得电”（注意：这个输⼊继电器是PLC内部的“软继电器”，就是我们在前⾯介绍过的存储器基本单元中的某⼀位，它可以提供任意多个动合触点或动断触点供PLC内部控制电路编程使⽤）。

为使输⼊继电器的线圈“得电”，即让外部输⼊元件的接通状态写⼊与其对应的基本单元中去，输⼊回路要有电源。

输⼊回路所使⽤的电源，可以⽤PLC内部提供的24　V　直流电源（其带载能⼒有限），也可由PLC外部独⽴的交流或直流电源供电。

需要强调的是，输⼊继电器的线圈只能是由来⾃现场的输⼊元件（如控制按钮、⾏程开关的触点、晶体管的基极-发射极电压、各种检测及保护器件的触点或动作信号等）驱动，⽽不能⽤编程的⽅式去控制。

因此，在梯形图程序中只能使⽤输⼊继电器的触点，不能使⽤输⼊继电器的线圈。

2、内部控制电路所谓内部控制电路，是指由⽤户程序（⼀般⽤梯形图语⾔或指令语句表编制的）形成的⽤“软继电器”来代替硬继电器的控制逻辑。

其作⽤是按照⽤户程序规定的逻辑关系，对输⼊信号和输出信号的状态进⾏检测、判断、运算和处理，然后得到相应的输出。

3、输出部分输出部分是由在PLC内部且与内部控制电路隔离的输出继电器的外部动合触点、输出接线端⼦和外部驱动电路组成，⽤来驱动外部负载。

PLC的内部控制电路中有许多输出继电器，每个输出继电器除了有为内部控制电路提供编程⽤的任意多个动合、动断触点外，还为外部输出电路提供了⼀个实际的动合触点与输出接线端⼦相连。

plc的组成及工作原理PLC（可编程逻辑控制器）的组成由以下几个主要部分构成：输入模块、中央处理单元（CPU）、输出模块和编程终端。

1. 输入模块：输入模块负责将传感器或开关等现场设备的信号转换成数字信号，以供PLC的CPU进行处理。

输入模块通常包含多个输入通道，每个通道可以接收一个输入信号。

2. 中央处理单元（CPU）：CPU是PLC的核心部分，负责处理输入信号、执行控制逻辑和生成输出信号。

它包含一个或多个处理器核心，以及内存、计时器、计数器等功能模块。

3. 输出模块：输出模块负责将CPU生成的数字信号转换成电流、电压或其他形式的输出信号，以驱动执行器或控制设备。

输出模块通常包含多个输出通道，每个通道可以产生一个输出信号。

4. 编程终端：编程终端是PLC的用户界面，用于编写、编辑和调试PLC程序。

它通常包含一个显示屏、键盘和其他输入设备，可以通过它来输入控制逻辑、参数和其他信息。

PLC的工作原理如下：1. 输入信号采集：PLC的输入模块从现场设备（如传感器、开关等）接收输入信号，并将其转换为数字信号。

这些数字信号被传送到CPU进行处理。

2. 控制逻辑执行：PLC的CPU根据预先编写的控制程序，对输入信号进行逻辑处理，并执行相应的控制操作。

控制逻辑可以包括布尔运算、计时器、计数器等。

3. 输出信号生成：根据控制逻辑的执行结果，PLC的CPU生成相应的输出信号。

输出信号通过输出模块被转换为相应的电流、电压或其他形式的信号，驱动执行器或控制设备。

4. 控制设备操作：输出信号被传送到执行器或控制设备，将其操作或控制。

这可以包括启动电机、控制阀门、开关灯光等。

通过以上的输入、处理和输出过程，PLC实现了对现场设备的自动化控制。

在运行过程中，PLC能够根据输入信号的变化实时地更新控制逻辑，并根据需要改变输出信号，从而实现对设备的精确控制。

PLC是电气原理图
PLC（可编程逻辑控制器）是一种常见的自动化控制设备。

它用于监控和控制各种工业过程，如生产线、机器人系统、机械设备等。

PLC的原理图通常包括输入端口、输出端口、中央处理器（CPU）和内存。

在PLC的原理图中，输入端口接收来自传感器和其他外部设备的信号。

这些信号通过线路连接到PLC的输入接口。

PLC 的CPU负责处理输入信号，并基于预设的逻辑条件来开启或关闭输出端口。

输出端口则将信号传送到执行器、电动马达和其他执行设备，从而控制工业过程。

PLC的内存扮演着重要的角色，它用于存储程序、数据和各种参数。

PLC的程序由用户编写，通过逻辑控制语言（如基于舌语（Ladder Diagram）的编程语言）来描述预期的控制逻辑。

PLC的内存可以被分为输入存储器和输出存储器，用以暂时存储输入和输出的数据。

总而言之，PLC是一种基于电气原理图的自动化控制设备，它能够监测和控制工业过程，并通过输入和输出端口与外界设备进行通信。

通过编写逻辑控制程序，PLC能够根据预定的条件进行逻辑操作，从而实现自动化控制。

⼀、概述PLC 的数字量输⼊接⼝并不复杂，PLC 为了提⾼抗⼲扰能⼒，输⼊接⼝都采⽤光电耦合器来隔离输⼊信号与内部处理电路的传输。

因此，输⼊端的信号只是驱动光电耦合器的内部 LED 导通，被光电耦合器的光电管接收，即可使外部输⼊信号可靠传输。

⽬前 PLC 数字量输⼊端⼝⼀般分单端共点与双端输⼊，由于有区别，⽤户在选配外部传感器时接法上需要⼀定的区分与了解才能正确使⽤传感器与 PLC 为后期的编程⼯作和系统稳定奠定基础。

⼆、输⼊电路的形式1、输⼊类型的分类2、词语的概述SINK漏型为电流从输⼊端流出，那么输⼊端与电源负极相连即可，说明接⼝内部的光电耦合器为单端共点为电源正极，可接NPN型传感器。

SOURCE源型为电流从输⼊端流进，那么输⼊端与电源正极相连即可，说明接⼝内部的光电耦合器为单端共点为电源负极，可接PNP型传感器。

接近开关与光电开关三、四线输出分 NPN 与 PNP 输出，对于⽆检测信号时 NPN 的接近开关与光电开关输出为⾼电平（对内部有上拉电阻⽽⾔），当有检测信号，内部NPN 管导通，开关输出为低电平。

对于⽆检测信号时 PNP 的接近开关与光电开关输出为低电平（对内部有下拉电阻⽽⾔），当有检测信号，内部 PNP 管导通，开关输出为⾼电平。

以上的情况只是针对，传感器是属于常开的状态下。

3、按电源配置类型（1）直流输⼊电路如图1，直流输⼊电路要求外部输⼊信号的元件为⽆源的⼲接点或直流有源的⽆触点开关接点，当外部输⼊元件与电源正极导通，电流通过R1，光电耦合器内部LED，VD1（接⼝指⽰）到COM端形成回路，光电耦合器内部接收管接受外部元件导通的信号，传输到内部处理；这种由直流电提供电源的接⼝⽅式，叫直流输⼊电路；直流电可以由PLC内部提供也可以外接直流电源提供给外部输⼊信号的元件。

R2在电路中的作⽤是旁路光电耦合器内部LED的电流，保证光电耦合器LED不被两线制接近开关的静态泄漏电流导通。

PLC输入输出回路接线方法一、输入回路接线输入（电路）是（PLC）接收信号的端口(对模拟量来说一般为0-40MA 直流电流或0-10V直流电压信号),输入接线是指外部输入器件(任何无源的（触点）和集电极（开路）的NPN（三极管）)接通输入回路闭合,同时输入指示的（发光二极管）亮。

常用外部输入器件有按钮，（接近开关），转换开关，拨码器，各种（感应器）等，是对系统发出各种控制信号的主令电器。

（一）PLC输入模块与主令电器电器类设备的连接图中松下PLC为直流汇点式输入，所以输入点共用一个公共端COM，同时COM端内带有DC24V（电源），在编写程序时注意外部设备使用的是常闭还是常开触点。

输入端的电气原理图中停止按钮SB0用常闭触点，串在控制线中，用于停机控制。

启动按钮SB1用常开触点。

在设计的两个梯形图完成的控制功能相同，但停机信号X0使用的触点类型不同，那么连接在端点的外部停机按钮触点类型也就不同。

（I/O）分配SB0-X0，SB1-X1，输出K0-Y0。

当外部使用长闭触点，不操作该按钮，输出Y0正常接通，在PLC控制系统中，外部（开关）无论是启动还是停止一般都选用常开型。

（二）接近开关与PLC输入模块的连接在PLC控制系统设计中接线的工作比重较小，但它是编程设计的基础。

要保证接线工作正确性，需PLC的输入输出电路有一个清楚的了解。

1.PLC直流输入电路：分有源型（共阳极）输入电路，漏型（共阴极）输入电路。

所以漏型输入电路PLC的COM端是外接直流电源的正极，如（西门子）S7-400PLC直流输入模块的COM端必须接外部电源的正极。

所以西门子PLC输入信号为低压信号,如果外部信号为高压信号应该通过（中间继电器）转换。

2.PLC交流输入电路电压一般为AC120V或AC230V，经过（电阻）的限流和（电容）的隔离在经过整流变成直流三个环节，所以输入信号延迟时间比直流电路长，但是输入端是高电压，输入信号的可靠信高，一般用于环境恶劣，对响应要求不高的场合。

PLC电机正反转电路原理图解在图1是三相异步电动机正反转控制的主电路和继电器控制电路图，图2与3是功能与它相同的plc控制系统的外部接线图和梯形图，其中，KM1和KM2分别是控制正转运行和反转运行的交流接触器。

在梯形图中，用两个起保停电路来分别控制电动机的正转和反转。

按下正转起动按钮SB2，X0变为ON，其常开触点接通，Y0的线圈“得电”并自保持，使KM1的线圈通电，电机开始正转运行。

按下停止按钮SB1，X2变为ON，其常闭触点断开，使Y0线圈“失电”，电动机停止运行。

在梯形图中，将Y0和Y1的常闭触点分别与对方的线圈串联，可以保证它们不会同时为ON，因此KM1和KM2的线圈不会同时通电，这种安全措施在继电器电路中称为“互锁”。

除此之外，为了方便操作和保证Y0和Y1不会同时为ON，在梯形图中还设置了“按钮联锁”，即将反转起动按钮X1的常闭触点与控制正转的Y0的线圈串联，将正转起动按钮X0的常闭触点与控制反转的Y1的线圈串联。

设Y0为ON，电动机正转，这时如果想改为反转运行，可以不按停止按钮SB1，直接按反转起动按钮SB3，X1变为ON，它的常闭触点断开，使Y0线圈“失电”，同时X1的常开触点接通，使Y1的线圈“得电”，电机由正转变为反转。

梯形图中的互锁和按钮联锁电路只能保证输出模块中与Y0和Y1对应的硬件继电器的常开触点心不会同时接通。

由于切换过程中电感的延时作用，可能会出现一个接触器还未断弧，另一个却已合上的现象，从而造成瞬间短路故障。

可以用正反转切换时的延时来解决这一问题，但是这一方案会增加编程的工作量，也不能解决不述的接触器触点故障引起的电源短路事故。

如果因主电路电流过大或接触器质量不好，某一接触器的主触点被断电时产生的电弧熔焊而被粘结，其线圈断电后主触点仍然是接通的，这时如果另一接触器的线图通电，仍将造成三相电源短路事故。

为了防止出现这种情况，应在PLC外部设置由KM1和KM2的辅助常闭触点组成的硬件互锁电路(见图2)，假设KM1的主触点被电弧熔焊，这时它与KM2线圈串联的辅助常闭触点处于断开状态，因此KM2的线圈不可能得电。

可编程序控制器等效电路在介绍PLC等效电路之前，通过一个实例来认识一下PLC的控制原理。

图4-4是一个简单继电器控制电路。

KT是时间继电器；KM1、KM2是两个接触器，分别控制电机M1、M2的运转；SB1为起动按钮，SB2为停止按钮。

控制功能如下：按下SB1，电机M1开始运转，过10ｓ后，电机M2开始运转；按停止按钮SB2，电机M1、M2同时停止。

图4-4的继电器控制原理如下：在控制线路中，当按下SB1时，KM1、KT的线圈同时通电，KM1的一个常开触点闭合并自锁，M1开始运转；KT线圈通电后开始延时，10ｓ后KT的延时常开触点闭合，KM2线圈通电，M2开始运转。

当按下SB2时，KM1、KT1线圈同时断电，KM2线圈也断电，M1、M2随之停转。

现在用PLC实现上述控制功能，图4-5为PLC控制的接线图。

PLC控制系统的主电路和继电器控制系统完全相同。

在小型PLC的面板上，有一排输入和输出端子，输入端子和输出端子各有自己的公共接线端子COM，输入端子的编号为00000，00001，……，输出端至编号为01000，01001，……。

将启动按钮SB1、停止按钮SB2接到输入端子上，输入公共端子COM上接DC24V的输入电源；接触器KM1、KM2的线圈接到输出端子上，输出公共端子COM上接AC220V的负载驱动电源。

图4-5 PLC控制接线图PLC是如何工作的呢？看一下图4-6 PLC控制的等效电路。

PLC控制的等效电路由三部分组成：（1）输入控制部分。

该部分接收操作指令（如：启动按钮、停止按钮等）和被控对象的各种状态信息（如：行程开关、接近开关等）。

PLC的每一个输入点对应一个内部输入继电器，当输入点与输入COM端接通时，输入继电器线圈通电，它的常开触点闭合、常闭触点断开；当输入点与输入COM断开时，输入继电器线圈断电，它的常开触点断开、常闭触点闭合。

（2）控制部分。

这一部分是用户编制的控制程序，通常用梯形图表示，如图4-6所示。