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0PLC可编程控制器2010年8月可编程控制器（PLC）概述.............................................................................................................................22.可编程控制器基本组成...................................................................................................................................53.PLC的工作原理和系统构成...........................................................................................................................84.PLC的编程元件.............................................................................................................................................105.PLC的编程语言和基本指令.........................................................................................................................166.PLC的基本指令.............................................................................................................................................227.PLC程序设计方法一.梯形图经验设计法....................................................................................................308.PLC程序设计方法二.继电器控制电路移植法............................................................................................359.PLC程序设计方法三顺序控制设计法之功能表图...................................................................................3710.PLC程序设计方法三顺序控制设计法之单序列结构的编程方法.........................................................3811.PLC程序设计方法三顺序控制功能图的编程方法选择单序列结构的编程方法.................................4212.PLC程序设计方法三顺序控制功能图的编程方法之并行单序列结构的编程方法................................4513.PLC功能指令...............................................................................................................................................4914.PLC功能指令传送与比较指令.................................................................................................................5115.PLC功能指令算术和逻辑运算指令.........................................................................................................5616.PLC功能指令循环移位与移位指令.........................................................................................................5917.PLC功能指令、方便指令和外部I/O设备指令.......................................................................................6218.可编程控制器控制系统设计.......................................................................................................................6819.GPP软件简介..............................................................................................................................................75可编程控制器（PLC）概述一、PLC的产生及其特点实物展示：三菱PLC外形图：Q系列PLCFX2N系列PLCFX1N系列PLCFX1SN系列PLC西门子PLC外形图：S7-200系列PLCS7-300系列PLC外形图：C200H系列PLCCPM1A、CPM2A系列PLC1、可编程控制器的名称演变1969年时被称为可编程逻辑控制器，简称PLC(ProgrammableLogicController)。70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，称其为可编程控制器，简称PC(ProgrammableController)。但由于PC容易和个人计算机(PersonalComputer)相混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程控制器的缩写。2、可编程控制器定义（1987年国际电工委员会）可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的，模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。3、可编程控制器的产生1)1968年，美国最大的汽车制造厂家通用汽车公司（GM公司）提出设想。2)1969年，美国数字设备公司研制出了世界上第一台PC，型号为PDP-14。3)第一代：从第一台可编程控制器诞生到70年代初期。其特点是：CPU由中小规模集成电路组成，存储器为磁芯存储器；4)第二代：70年代初期到70年代末期。其特点是：CPU采用微处理器，存储器采用EPROM；5)第三代：70年代末期到80年代中期。其特点是：CPU采用8位和16位微处理器，有些还采用多微处理器结构，存储器采用EPROM、EAROM、CMOSRAM等；6)第四代：80年代中期到90年代中期。PC全面使用8位、16位微处理芯片的位片式芯片，处理速度也达到1us/步；7)第五代：90年代中期至今。PC使用16位和32位的微处理器芯片，有的已使用RISC芯片。编程控制器运行演示展示板PLC，时间继电器，继电器，直流电源，两个直流电动机，按钮，若干导线。演示操作可编程控制器控制电动机的顺序启动方式一：按下启动按钮，由可编程控制器控制电动机M1，M2先后启动运行，按下停止按钮，两个电动机停止工作。方式二：按下启动按钮，由可编程控制器控制电动机M2，M1先后启动运行，按下停止按钮，两个电动机停止工作。问题提出：传统的继电接触控制系统，只能改变某些硬件接线，才能完成上述的两种控制方式，而可编程控制器控制系统可在不改变硬件接线的情况下，通过修改程序而实现控制顺序的变化。控制两个电动机的顺序运行，控制复杂程度不高，如用继电接触控制系统已够费时的了，何况汽车生产流水线的控制系统？二、可编程控制器的基本特点1、灵活、实用2、可靠性高、抗干扰能力强3、编程简单、使用方便4、接线简单5、功能强6、体积小、重量轻、易于实现自动化三、可编程控制器的发展趋势．向高速度、大存储容量方向发展CPU处理速度进一步加快，存储容量进一步扩大2．控制系统将分散化分散控制、集中管理的原则。3．可靠性进一步提高随着PC进入过程控制领域，对可靠性的要求进一步提高。硬件冗余的容错技术将进一步应用。4．控制与管理功能一体化PC将广泛采用计算机信息处理技术、网络通信技术和图形显示技术，使PC系统的生产控制功能和信息管理功能融为一体。四、PC的应用领域1、开关量逻辑控制2、模拟量闭环控制3、数据量的职能控制4、数据采集与监控5、通讯联网与集算散控制2.可编程控制器基本组成问题：1、可编程控制器由哪几部分组成？2、可编程控制器怎样分类？一、可编程控制器的组成（一）硬件构成1、中央处理单元（CPU）(1)诊断PLC电源、内部电路的工作状态及编制程序中的语法错误。(2)采集现场的状态或数据，并送入PLC的寄存器中。(3)逐条读取指令，完成各种运算和操作。(4)将处理结果送至输出端。(5)响应各种外部设备的工作请求。2、存储器（ROM/RAM）（1）系统程序存储器（ROM）用以存放系统管理程序、监控程序及系统内部数据，PLC出厂前已将其固化在只读存储器ROM或PROM中，用户不能更改。（2）用户存储器（RAM）包括用户程序存储区和工作数据存储区。这类存储器一般由低功耗的CMOS-RAM构成，其中的存储内容可读出并更改。掉电会丢失存储的内容，一般用锂电池来保持。注意：PLC产品手册中给出的“存储器类型”和“程序容量”是针对用户程序存储器而言的3、可编程控制器输入端口电路开关量输入接口电路：采用光电耦合电路，将限位开关、手动开关、编码器等现场输入设备的控制信号转换成CPU所能接受和处理的数字信号。PLC的输入接口电路（直流输入型）4、可编程控制器输出接口电路开关量输出接口电路：采用光电耦合电路，将CPU处理过的信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动接触器、电磁阀等外部设备的通断电。有三种类型：第一：继电器输出型：为有触点输出方式，用于接通或断开开关频率较低的直流负载或交流负载回路。第二：晶闸管输出型：为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的交流电源负载。第三：晶体管输出型：为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的直流电源负载。5、模拟量接口电路（1）模拟量输入接口：把现场连续变化的模拟量标准信号转换成适合PLC内部处理的有若干位二进制数字表示的信号标准的模拟量信号：电流信号：4~20mA电压信号：1~10V（2）模拟量输出接口：将PLC运算处理的若干位数字量信号转换为相应的模拟量信号输出，以满足生产过程现场连续控制的要求信号（3）智能输入输出接口：自带CPU，由专门的处理能力，与主CPU配合共同完成控制任务，可减轻主CPU工作负担，又可提高系统的工作效率6、电源PLC的电源是指将外部输入的交流电处理后转换成满足PLC的CPU、存储器、输人输出接口等内部电路工作需要的直流电