第3-1章-PLC概述

Date:2020/2/16Page:1第1章PLC概述§1.1PLC的产生§1.2PLC的定义和分类§1.3PLC的功能和特点§1.4PLC的结构与工作过程返回首页Date:2020/2/16Page:2传统的生产机械自动控制装置→继电器控制系统优点→结构简单、价格低廉、容易操作。缺点→体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率高、可靠性及灵活性差。应用→比较适用于工作模式固定，控制逻辑简单等工业应用场合。§1.1PLC的产生返回本章Date:2020/2/16Page:3用户迫切需要一种先进的自动控制装置继电器控制系统先进自动控制系统返回本节Date:2020/2/16Page:4对先进自动控制装置提出设想：把计算机的功能完善、通用、灵活等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，制成一种通用控制装置。把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化，采用面向控制过程、面向对象的语言编程。工业控制单板机（计算机）继电器控制系统先进控制装置返回本节Date:2020/2/16Page:5可编程序逻辑控制器的产生美国数字设备公司（DEC）根据这一设想，于1969年研制成功了第一台可编程序控制器。由于当时主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程序逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）。返回本节Date:2020/2/16Page:6§1.2PLC的定义和分类PLC的定义经历：可编程逻辑控制器（PLC）→可编程控制器（PC）通用叫法：可编程序控制器（ProgrammableController，PC），是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。但由于PC容易和个人计算机（PersonalComputer）混淆，所以人们还沿用PLC作为可编程控制器的英文缩写。返回本章Date:2020/2/16Page:7PLC的分类一体化紧凑型PLC：电源、CPU中央处理系统、I/O接口都集成在一个机壳内。如西门子S7-200系列。CPU（基本单元）+扩展模块返回本节Date:2020/2/16Page:8标准模块式结构化PLC：各种模块相互独立，并安装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的PLC应用系统。如：西门子S7-300、S7-400系列。PS(电源模块)CPUIM(接口模块)SM:DISM:DOSM:AISM:AOCP:-点-到-点-PROFIBUS-工业以太网返回本节Date:2020/2/16Page:9§1.3PLC的功能和特点PLC的功能控制功能逻辑控制定时控制计数控制顺序控制返回本章Date:2020/2/16Page:10PLC的功能数据采集、存储与处理功能数学运算功能数据处理模拟数据处理返回本节Date:2020/2/16Page:11PLC的功能输入/输出接口调理功能具有A/D、D/A转换功能，通过I/O模块完成对模拟量的控制和调节。位数和精度可以根据用户要求选择。具有温度测量接口，直接连接各种热电阻或热电偶。返回本节Date:2020/2/16Page:12PLC的功能通信、联网功能PROFIBUSDPPROFIBUSPA(Ex)PROFIBUSPA返回本节Date:2020/2/16Page:13PLC的功能人机界面功能返回本节Date:2020/2/16Page:14PLC的功能编程、调试等使用复杂程度不同的手持、便携和桌面式编程器、工作站和操作屏，进行编程、调试、监视、试验和记录，并通过打印机打印出程序文件。MPIcable有MPI接口的PG或PC返回本节Date:2020/2/16Page:15PLC的特点高可靠性丰富的I/O接口模块采用模块化结构运行速度快功能完善编程简单，易于使用系统设计、安装、调试方便维修方便，维修工作量小总价格低返回本节Date:2020/2/16Page:16§1.4PLC的结构和工作过程PLC的基本结构BUS中央处理单元（CPU）系统程序存储器RAM输入单元输出单元I/O扩展接口设备通讯接口电源适配器PLC按钮继电器触点传感器接触器电磁阀指示灯-+I/O扩展单元交流电源编程器计算机其他设备返回本章Date:2020/2/16Page:17电源ON内部处理输入处理（输入传送、远程I/O）通信服务（外设、CPU、总线服务）更新时钟、特殊寄存器CPU运行方式？执行程序处理程序STOP执行自诊断PLC正常？YN存放自诊断错误结果致命错误？YCPU强制为STOPNRUNPLC的工作过程扫描过程扫描过程出错处理上电处理返回本节Date:2020/2/16Page:18PLC的扫描过程信号输入端子输入映像寄存器I0.0Q4.1Q4.1Q4.2I0.1M10.0I0.1Q4.2M10.0输出映像寄存器输出锁存器输出端子驱动输入刷新输出刷新程序执行扫描周期输入刷新阶段输出刷新阶段返回本节Date:2020/2/16Page:19PLC的I/O系统第(n-1)个扫描周期第(n+1)个扫描周期输入采样输出刷新第n个扫描周期输入采样输出刷新用户程序执行最短I/O响应时间第n个扫描周期第n+1个扫描周期用户程序执行输入采样输出刷新最长I/O响应时间用户程序执行输入采样输出刷新返回本节