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2020年4月22日1时1分友嘉机电学院加工中心培训中心2020年4月22日1时1分PLC原理及应用2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分ProgrammableLogicController，简称PLC。PLC是基于电子计算机，且适用于工业现场工作的电控制器。它源于继电控制装置，但它不像继电装置那样，通过电路的物理过程实现控制，而主要靠运行存储于PLC内存中的程序，进行入出信息变换实现控制。2020年4月22日1时1分PLC基于电子计算机，但并不等同于普通计算机。普遍计算机进行入出信息变换，多只考虑信息本身，信息的入出，只要人机界面好就可以了。而PLC则还要考虑信息入出的可靠性、实时性，以及信息的使用等问题。特别要考虑怎么适应于工业环境，如便于安装，抗干扰等问题。2020年4月22日1时1分PLC实现控制要点：输入输出信息变换、可靠物理实现，可以说是PLC实现控制的两个基本要点。2020年4月22日1时1分输入输出信息变换靠运行存储于PLC内存中的程序实现。PLC程序既有生产厂家的系统程序(不可更改)，又有用户自行开发的应用（用户）程序。系统程序提供运行平台，同时，还为PLC程序可靠运行及信号与信息转换进行必要的公共处理。用户程序由用户按控制要求设计。什么样的控制要求，就应有什么样的用户程序。2020年4月22日1时1分可靠物理实现主要靠输人（INPUT）及输出（OUTPUT）电路。PLC的I/O电路，都是专门设计的。输入电路要对输入信号进行滤波，以去掉高频干扰。而且与内部计算机电路在电上是隔离的，靠光耦元件建立联系。输出电路内外也是电隔离的，靠光耦元件或输出继电器建立联系。输出电路还要进行功率放大，以足以带动一般的工业控制元器件，如电磁阀、接触器等等。2020年4月22日1时1分输入电路时刻监视着输入状况，并将其暂存于输入暂存器中。每一输入点都有一个对应的存储其信息的暂存器。输出电路要把输出锁存器的信息传送给输出点。输出锁存器与输出点也是一一对应的。输入暂存器及输出锁存器实际就是PLC处理器I/O口的寄存器。它们与计算机内存交换信息通过计算机总线，并主要由运行系统程序实现。2020年4月22日1时1分把输人暂存器的信息读到PLC的内存中，称输入刷新。PLC内存有专门开辟的存放输入信息的映射区。这个区的每一对应位（bit）称之为输入继电器，或称软接点。这些位置成1，表示接点通，置成0为接点断。由于它的状态是由输入刷新得到的，所以，它反映的就是输入状态。2020年4月22日1时1分输出锁存器与PLC内存中的输出映射区也是对应的。一个输出锁存器也有一个内存位（bit）与其对应，这个位称为输出继电器，或称输出线圈。靠运行系统程序，输出继电器的状态映射到输出锁存器。这个映射也称输出刷新。输出刷新主要也是靠运行系统程序实现的。这样，用户所要编的程序只是，内存中输入映射区到输出映射区的变换，特别是怎么按输入的时序变换成输出的时序。这是一个数据及逻辑处理问题。由于PLC有强大的指令系统，编写出满足这个要求的程序是完全可能的，而且也是较为容易的。2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分•PMC的地址中有R与D,它们都是系统内部存储器,但是它们之间有所区别。R地址中的数据在断电后会丢失,在上电时其中的内容为0。而D地址中的数据断电后可以保存,因而常用来做PMC的参数或用作数据表。2020年4月22日1时1分PLC的工作过程周期循环扫描工作过程当PLC运行时，有许多操作需要进行，但CPU不可能同时去执行多个操作，它只能按分时操作原理每一刻执行一个操作。用户程序的执行是用扫描工作方式完成的，扫描是从第一程序开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储的地址号递增的顺序逐条执行程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描，并周而复始地重复进行。2020年4月22日1时1分PLC的工作过程PLC扫描工作除了执行用户程序外，在每次扫描过程中还要完成其它工作，如图所示。整个过程扫描一次所需的时间称为扫描周期，扫描周期与用户程序的长短和扫描速度有关。通信服务输入处理程序执行内部处理输出处理RUNSTOP2020年4月22日1时1分PLC的工作过程内部处理阶段通信服务输入处理程序执行内部处理输出处理RUNSTOPPLC检查CPU模块内部硬件是否正常，对监视定时器复位以及完成其它一些内部处理。2020年4月22日1时1分PLC的工作过程通信服务阶段通信服务输入处理程序执行内部处理输出处理RUNSTOPPLC与其它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。2020年4月22日1时1分PLC的工作过程当PLC处于停止（STOP）运行状态时，只能完成内部处理和通信服务工作。当PLC处于运行（RUN）状态时，除完成内部处理和通信服务的操作外，还要完成输入处理、程序执行、输出处理工作。通信服务输入处理程序执行内部处理输出处理RUNSTOP2020年4月22日1时1分PMC程序的工作原理可以简述为:由上至下由左至右循环往复顺序执行因为它是对程序指令的顺序执行,应注意到在微观上与传统继电器控制电路的区别,后者可认为是并行控制的。PMC程序的工作原理2020年4月22日1时1分PLC的基本指令介绍逻辑用常开常闭条件成立，输出为“1”条件成立，输出为“0”强制为“1”强制为“0”setRxRstRx2020年4月22日1时1分AACCB图1AACCB图2如果是继电器电路,可以认为是并行控制,动作与电路的分布位置无关,图1、图2的情况相同,均为B、C先同时接通,而后B断开。图1、图2两个电路,在A触点接通以后,B、C线圈会有什么动作?2020年4月22日1时1分AACCB图1如果是PMC程序的话,那么两图的情况会有所不同。在图1中,与继电器的情况相同,B、C先接通,而后由于C的接通断开B。2020年4月22日1时1分AACCB图2在图2中,按顺序执行的话,却只有C接通,因为C的接通使B线圈不能接通。2020年4月22日1时1分AACCB图1AACCB图2在实际运用中,图1中的B线圈可以用作输入信号A的上升沿脉冲信号。B的接通时间只有一个循环周期。2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分2020年4月22日1时1分谢谢大家！结束