可编程序控制器概论.ppt

第1章可编程序控制器概论1.1PLC的发展，分类及应用1.2结构和工作原理1.3技术性能指标1.4PLC的编程语言1.1PLC的发展、分类及应用PLC的产生PLC的发展PLC的特点PLC的分类PLC的应用PLC的产生可编程序逻辑控制器PLC产生于1969年，最初只具备逻辑控制、定时、计数等功能，主要是用来取代继电接触器控制。现在所说的可编程序控制器PC（ProgrammableController）是1980年以来，美、日、德等国由先前的可编程序逻辑控制器PLC进一步发展而来。1987年，国际电工委员会IEC对可编程序控制器作了如下规定：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。发展1.现状2.发展趋势（1）与计算机联系密切（2）发展多样化（3）模块化（4）网络与通信能力增强（5）多样化与标准化（6）工业软件发展迅速特点功能强大运行可靠性高编程简单方便分类1.从结构上可编程序控制器从结构上可分为整体式和模块式。2.从规模上按PLC的输入输出点数可分为小型、中型和大型。应用1.工业1）开关量控制:如逻辑、定时、计数、顺序等；2）模拟量控制:部分PLC或功能模块具有PID控制功能，可实现过程控制；3）监控:用PLC可构成数据采集和处理的监控系统；4）建立工业网络:为适应复杂的控制任务且节省资源，可采用单级网络或多级分布式控制系统。应用（续）2.其他行业可编程序控制器在其他行业的应用也日益广泛：在国防和民用，如建筑，环保，家用电器等。1.2结构和工作原理1.2.1PLC的结构1.2.2PLC的工作原理PLC的结构PLC专为工业场合设计，采用了典型的计算机结构，主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。图2.1为一典型PLC结构简图。CPU存储器电源部分输入单元输出单元编程器或其他设备按钮接触器电磁阀指示灯行程开关继电器触点图1.1典型PLC结构简图PLC结构分类介绍-11.中央处理单元中央处理单元（CPU）一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片上。CPU的主要功能：1）从存储器中读取指令2）执行指令3）顺序取指令4）处理中断PLC结构分类介绍-22.存储器1）只读存储器2）随机存储器RAMPLC结构分类介绍-33.输入输出单元（1）输入接口电路（2）输出接口电路PLC输入接口电路-1通常PLC的输入类型可以是直流、交流和交直流。输入电路的电源可由外部供给，有的也可由PLC内部提供。图1.2为一种型号PLC的直流输入接口电路的电路图，采用的是外接电源。图1.3为一种型号PLC的交流输入接口电路的电路图，采用的是外接电源。图1-2PLC的直流输入接口电路内部电路COM输入1输入n关于图1-2的说明描述了一个输入点的接口电路。其输入电路的一次电路与二次电路用光耦合器相连，当行程开关闭合时，输入电路和一次电路接通，上面的发光管用于对外显示，同时光耦合器中的发光管使三极管导通，信号进入内部电路，此输入点对应的位由0变为1。即输入映像寄存器的对应位由0变为1。图1-3PLC的交流输入接口电路内部电路COM输入1输入n.关于图2-2图2.2描述了一个输入点的接口电路。其输入电路的一次电路与二次电路用光耦合器相连，当行程开关闭合时，输入电路和一次电路接通。上面的发光管用于对外显示，同时光耦合器中的发光管使三极管导通，信号进入内部电路，此输入点对应的位由0变为1。即输入映像寄存器的对应位由0变为1。PLC的工作原理1.循环扫描PLC采用循环扫描工作方式，这个工作过程一般包括五个阶段：内部处理、与编程器等的通信处理、输入扫描、用户程序执行、输出处理，其工作过程如图1.4所示。图1-4PLC的工作过程内部处理通信处理输入扫描执行用户程序输出处理RUN方式？否是开始图1-4中当PLC方式开关置于RUN（运行）时，执行所有阶段；当方式开关置于STOP（停止）时，不执行后3个阶段，此时可进行通信处理，如对PLC联机或离线编程。图1-5PLC程序执行原理图按钮接触器按钮输入电路输入映象寄存器输出映象寄存器输出电路（）程序执行PLC执行的五个阶段，称为一个扫描周期，PLC完成一个周期后，又重新执行上述过程，扫描周而复始地进行。PLC的工作原理（续）2.与计算机的异同相同点：（1）基本结构相同（2）程序执行原理相同不同点：两者的不同点主要体现在工作方式上。PLC的工作原理（续）3.与继电接触器的异同相同点：图形结构和逻辑关系相同。不同点：（1）实现原理不同（2）工作方式不同MPEL1L2L3QFU1KMKRUVWFU2SB1KMSB2KMKRFU2继电接触器控制系统通过硬件接线的方法实现逻辑控制控制原理简单，成本低，便于低成本设备。配电盘MPEL1L2L3QFU1KMKRUVWPLC控制系统通过软件逻辑的方法实现逻辑控制通过输入输出电路实现与外部条件信号、输出信号的接口24VDC380VACKMSB2SB1FRx2x0x1COMSB2COMPLCMPEL1L2L3QFU1KMKRUVW单片机控制系统通过软件逻辑的方法实现逻辑控制通过输入输出电路实现与外部条件信号、输出信号的接口24VDC380VACKMSB2SB1FRx2x0x1COMSB2COM印刷线路板1.3技术性能指标1.外形尺寸2.输入输出点数3.机器字长4.速度5.指令系统6.存储器容量7.扩展性8.通信功能1.4编程语言1.梯形图2.语句表3.逻辑符号图4.高级语言梯形图编程用一些特殊的连接符号表示继电接触线路的一些电气元件符号。梯形图举例该项功能需要使用PC机直接进行编程！语句表用步序号+指令代码+器件名称+器件号的方式表示。格式：02ST/X0该编程方式使用于使用简易编程器进行编程。语句表举例逻辑符号图使用常用的表示转折，选择等的流程图进行的编程。YNTHANKYOU！