PLC基础知识培训课件.pptx
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- PLC 基础知识 培训 课件
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1、Page: Page: 1 1/70/70 PLCPLC基础知识基础知识1.1.基本内容:基本内容:PLCPLC简介、基本功能、特点、简介、基本功能、特点、应用范围、工作方式。应用范围、工作方式。2.2.重点:重点:定义、基本功能、工作方式。定义、基本功能、工作方式。Page: Page: 2 2/70/70 第一节第一节 PLCPLC基础知识基础知识一、一、 PLCPLC的产生与历史的产生与历史二、二、 可编程控制器的定义可编程控制器的定义三、三、 PLCPLC的特点的特点四四 、PLCPLC的基本功能的基本功能Page: Page: 3 3/70/70 n 世界上第一台世界上第一台PLCP
2、LC 19691969年由美国数字设备公司(年由美国数字设备公司(DECDEC)根据美国通用汽车根据美国通用汽车公司(公司(G GE E)的要求研制成功的要求研制成功。 n 背景:背景: 19681968年美国通用汽车公司(年美国通用汽车公司(G GE E),),为了适应汽车型号为了适应汽车型号的不断更新,生产工艺不断变化的需要,实现小批量、多的不断更新,生产工艺不断变化的需要,实现小批量、多品种生产,希望能有一种新型工业控制器,它能做到尽可品种生产,希望能有一种新型工业控制器,它能做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线,以降低成本,能减少重新设计和更换电器控制系统及接线,以降低成本,
3、缩短周期。缩短周期。 Page: Page: 4 4/70/70 n 近年来近年来PLCPLC发展迅速发展迅速 PLCPLC集三电(电控、电仪、电传)为一体、性能价格集三电(电控、电仪、电传)为一体、性能价格比高、高可靠性的特点,比高、高可靠性的特点,已成为自动化工程的核心设备。已成为自动化工程的核心设备。 PLCPLC成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置,其使成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置,其使用量高居首位。用量高居首位。 PLCPLC成为现代工业自动化的三大技术支柱(成为现代工业自动化的三大技术支柱(PLCPLC、机器、机器人、人、CAD/CAMCAD/CAM)之一。之一。P
4、age: Page: 5 5/70/70 n PLCPLC三大流派三大流派 欧洲:欧洲:德国的西门子德国的西门子(SIEMENS)(SIEMENS)、AEGAEG及法国的及法国的TITI公司公司 美国:美国:A-BA-B(Allen-BradlyAllen-Bradly)( (其产品约占美国其产品约占美国PLCPLC市场市场5050的份额。的份额。 ) )、GEGE(General ElectricGeneral Electric)、莫迪康、莫迪康(MODICON)(MODICON)公司、德州仪器公司、德州仪器(T1)(T1)公司、公司、 歌德歌德(Gould)(Gould)公司、西屋公司公司
5、、西屋公司 日本:日本:三菱电机(三菱电机(Mitsubishi ElectricMitsubishi Electric)、)、 欧姆龙(欧姆龙(OMRONOMRON)、)、 FUJIFUJI(日本主要发展中小型日本主要发展中小型PLCPLC,在世界小型在世界小型PLCPLC市场上,日本产市场上,日本产品约占有品约占有7070的份额。在中国,的份额。在中国,OMRONOMRON产品的销量居首位。)产品的销量居首位。) 目前国内市场还有目前国内市场还有韩国、台湾韩国、台湾等等PLCPLC产品产品;现在市场上出现了现在市场上出现了系列系列化的国产化的国产PLCPLC,其价格相对低廉,性价比较高。,
6、其价格相对低廉,性价比较高。Page: Page: 6 6/70/70 西门子西门子PLCPLC外形图外形图S7-200系列系列PLCS7-300系列系列PLCS7-400系列系列PLCPage: Page: 7 7/70/70 Q系列系列PLCFX2N系列系列PLCFX1N系列系列PLCFX1S系列系列PLCPage: Page: 8 8/70/70 欧姆龙欧姆龙PLCPLC外形图外形图C200H系列系列PLCCPM1A、CPM2A系列系列PLCPage: Page: 9 9/70/70 PLCPLC的国内外状况的国内外状况 19741974年我国开始仿制美国的第二代年我国开始仿制美国的第二
7、代PLCPLC产品,但因元器件产品,但因元器件质量和技术问题等原因未能推广。直到质量和技术问题等原因未能推广。直到19771977年,我国才研制年,我国才研制出第一台具有实用价值的出第一台具有实用价值的PLCPLC,并开始批量生产和应用于工业,并开始批量生产和应用于工业过程的控制。过程的控制。 主要厂家有:主要厂家有:北京和利时,科迪纳,张前苏。洛阳易达,北京和利时,科迪纳,张前苏。洛阳易达,无锡信捷,南京嘉华,兰州全志,广州科赛恩,中山智达,无锡信捷,南京嘉华,兰州全志,广州科赛恩,中山智达,恒日等。恒日等。Page: Page: 1010/70/70 Page: Page: 1111/70
8、/70 通用性强,使用方便通用性强,使用方便 功能强,适应面广功能强,适应面广 可靠性高,抗干扰能力强可靠性高,抗干扰能力强控制程序可变具有很好的柔性控制程序可变具有很好的柔性编程方法简单,容易掌握编程方法简单,容易掌握 PLCPLC控制系统的设计、安装、调试和维修工作少控制系统的设计、安装、调试和维修工作少. .极为方极为方便。控制程序变化方便便。控制程序变化方便. .具有很好的柔性。具有很好的柔性。体积小、重量轻、功耗低体积小、重量轻、功耗低 二、二、PLCPLC的特点的特点Page: Page: 1212/70/70 三、三、PLCPLC的基本功能的基本功能1 1 逻辑控制功能逻辑控制功
9、能2 2 定时控制功能定时控制功能3 3 计数控制功能计数控制功能4 4 步进控制功能步进控制功能5 5 数据处理功能数据处理功能6 6 回路控制功能回路控制功能7 7 通讯联网功能通讯联网功能8 8 监控功能监控功能9 9 停电记忆功能停电记忆功能10 10 故障诊断功能故障诊断功能Page: Page: 1313/70/70 第二节第二节 PLCPLC基本原理基本原理2.1 2.1 PLCPLC内部硬件框图及各部分作用内部硬件框图及各部分作用2.2 2.2 PLCPLC工作过程特点及主要性能指标工作过程特点及主要性能指标Page: Page: 1414/70/70 2.1 PLC2.1 P
10、LC内部硬件框图及各部分作用内部硬件框图及各部分作用2.1.1 PLC2.1.1 PLC的组成的组成 PLCPLC由四部分组成由四部分组成 :中央处理单元(:中央处理单元(CPUCPU板)、板)、存储部件、存储部件、输入输入输出(输出(I/OI/O)部件和电源部件部件和电源部件。Page: Page: 1515/70/70 PLCPLC的基本组成与一般的微机系统类似:的基本组成与一般的微机系统类似:是一种是一种特殊计算机特殊计算机 PLCPLC的基本组成的基本组成包括包括两部分两部分中央处理器(中央处理器(CPUCPU)、)、存储器、输入存储器、输入接口、输出接口、通信接口、电源等接口、输出接
11、口、通信接口、电源等系统程序和用户程序系统程序和用户程序Page: Page: 1616/70/70 2.1.2 PLC2.1.2 PLC内部主要部件功能内部主要部件功能1. PLC1. PLC中的中的CPUCPU作用及分类作用及分类CPUCPU的作用:的作用:按系统程序赋予的功能,指挥按系统程序赋予的功能,指挥PLCPLC有条不紊地进有条不紊地进行工作。归纳起来主要有以下五个方面:行工作。归纳起来主要有以下五个方面:1 1)接收并存储编程器或其它外设输入的用户程序或数据)接收并存储编程器或其它外设输入的用户程序或数据2 2)诊断电源、)诊断电源、PLCPLC内部电路故障和编程中的语法错误等内
12、部电路故障和编程中的语法错误等3 3)接收并存储从输入单元(接口)得到现场输入状态或数据)接收并存储从输入单元(接口)得到现场输入状态或数据4 4)逐条读取并执行存储器中的用户程序,将运算结果存入存储器)逐条读取并执行存储器中的用户程序,将运算结果存入存储器5 5)根据运算结果,更新有关标志位和输出内容,通过输出接口实)根据运算结果,更新有关标志位和输出内容,通过输出接口实现控制、制表打印或数据通讯等功能现控制、制表打印或数据通讯等功能Page: Page: 1717/70/70 u存储器的作用:存储器的作用: PLCPLC中,存储器主要用于中,存储器主要用于系统程序、用户程序、数据系统程序、
13、用户程序、数据u存储器的类型:存储器的类型: 可读可读/ /写操作的随机存储器写操作的随机存储器RAMRAM 只读存储器只读存储器ROMROM、PROMPROM、EPROMEPROM、E E2 2PROMPROM2.2.系统程序存贮器系统程序存贮器Page: Page: 1818/70/70 u系统程序系统程序: : 系统程序系统程序,完成完成系统诊断、命令解释、功能子程序调系统诊断、命令解释、功能子程序调用、管理、逻辑运算、通信及各种参数设定用、管理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能。等功能。 系统程序系统程序,由由PLCPLC的制造厂家编写的,在的制造厂家编写的,在PLCPLC使用过程使
14、用过程中不会变动,中不会变动,它和它和PLCPLC的硬件组成有关的硬件组成有关,它关系到,它关系到PLCPLC的性的性能。能。 系统程序系统程序,由由制造厂家直接固化在只读存储器制造厂家直接固化在只读存储器ROMROM、PROMPROM或或EPROMEPROM中,中,用户不能访问和修改。用户不能访问和修改。2.1.3 2.1.3 PLCPLC的软件系统的软件系统1 1 系统程序系统程序;2 2 用户程序用户程序;3 3 编程语言编程语言Page: Page: 1919/70/70 用户程序用户程序: : 用户程序用户程序是用户根据是用户根据控制对象生产工艺控制对象生产工艺及及控制的要求控制的要
15、求而而编制编制的应用程序的应用程序。它是由。它是由PLCPLC控制对象控制对象的的要求而定的要求而定的。 为为便于读出、检查和修改便于读出、检查和修改,用,用户程序户程序一般一般存于存于CMOSCMOS静态静态RAMRAM中中,用,用锂电池锂电池作为作为后备电源后备电源,以,以保证掉电保证掉电时时不会丢失信息。不会丢失信息。 为为防止干扰对防止干扰对RAMRAM中中程序程序的的破坏破坏,当,当用户程序用户程序经过经过运行正常运行正常,不需要改变,不需要改变,可将其固化在可将其固化在EPROMEPROM中。中。 现在有许多现在有许多PLCPLC直接采用直接采用EEPROMEEPROM作为作为用户
16、存储器。用户存储器。Page: Page: 2020/70/70 PLCPLC的编程语言的编程语言 在在PLCPLC系统结构不断发展系统结构不断发展的同时,的同时,PLCPLC的编程语言的编程语言也也越来越丰越来越丰富富,功能也不断提高。功能也不断提高。 程序的表达方式基本有四种:程序的表达方式基本有四种:梯形图(梯形图(Ladder diagram) 、指令表指令表(STLSTatement List)、逻辑功能块、逻辑功能块(FBDFunction Block Diagram)和高级语言。和高级语言。梯形图是当前使用最广泛梯形图是当前使用最广泛的一种编程方法。的一种编程方法。 除了的除了的
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