可编程序控制器暂不讲课件.ppt
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1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(PLC)1.定义定义:可编程控制器是一种数字运算的电子操:可编程控制器是一种数字运算的电子操作系统装置,专为工业现场应用而设计的,它采作系统装置,专为工业现场应用而设计的,它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式或模拟式的输入和输出,的指令,并通过数字式或模拟式的输入和
2、输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备都应按易于与工业控制器系统联成及其有关设备都应按易于与工业控制器系统联成一个整体和易于扩充其功能的原则进行设计一个整体和易于扩充其功能的原则进行设计下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页:它的起源可以追溯到它的起源可以追溯到60年年代,美国通用汽车公司为了适应汽车型号不断翻新代,美国通用汽车公司为了适应汽车型号不断翻新的需要,对生产线上的控制设备提出了新的要求,的需要,对生产线上的控制设备提出了新的要求,为此研制了第一台可编程控制器用于生产线上,通为此研制了第一台可编程控制
3、器用于生产线上,通过改变存储在里面的指令的方法来改变生产线的控过改变存储在里面的指令的方法来改变生产线的控制流程,从而提供了继电器控制系统无法比拟的灵制流程,从而提供了继电器控制系统无法比拟的灵活性。但这一时期它主要是代替继电器系统完成顺活性。但这一时期它主要是代替继电器系统完成顺序控制,虽然也采用了计算机的设计思想,实际只序控制,虽然也采用了计算机的设计思想,实际只能进行逻辑运算,故称为可编程逻辑控制器能进行逻辑运算,故称为可编程逻辑控制器 简称简称PLC(Programmable Logical Controller)。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 进入进入8
4、0年代,随着微电子技术和计算机技术年代,随着微电子技术和计算机技术的发展,可编程控制器的功能已远远超出逻辑控的发展,可编程控制器的功能已远远超出逻辑控制、顺序控制的范围,可以进行模拟量控制、位制、顺序控制的范围,可以进行模拟量控制、位置控制,特别是远程通讯功能的实现,易于实现置控制,特别是远程通讯功能的实现,易于实现柔性加工和制造系统,因此将其称为可编程控制柔性加工和制造系统,因此将其称为可编程控制器器简称简称PC,但为但为了与个人电脑了与个人电脑PC相区别,仍将其称为相区别,仍将其称为PLC。PLC已被称为现代工业控制的三大支柱已被称为现代工业控制的三大支柱之一。之一。目前目前PLC已广泛应
5、用于冶金、矿业、机械、轻已广泛应用于冶金、矿业、机械、轻工等领域,加速了机电一体化的进程。工等领域,加速了机电一体化的进程。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 各种各种PLC的具体结构虽然多种多样,但其结的具体结构虽然多种多样,但其结构和工作原理大同小异,都是以微处理器为核心构和工作原理大同小异,都是以微处理器为核心的电子电气系统。的电子电气系统。PLC各种功能的实现,不仅基各种功能的实现,不仅基于其硬件的作用,而且要靠其软件的支持。于其硬件的作用,而且要靠其软件的支持。PLC内部主要由主机、输入内部主要由主机、输入/输出接口、电源、输出接口、电源、编程器、扩展接口和外
6、部设备接口等几部分组成。编程器、扩展接口和外部设备接口等几部分组成。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页模拟量输入模拟量输入行程开关行程开关继电器触点继电器触点各种开关各种开关传感器传感器CPUROM、RAM电源部件电源部件输输出出接接口口输输入入接接口口外设接口外设接口照明照明电磁装置电磁装置执行机构执行机构采用光电采用光电隔离装置隔离装置继电器、可控硅、继电器、可控硅、晶体管电路晶体管电路编程器编程器打印机打印机计算机计算机下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 CPU下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 有两类:一类是系统程
7、序存储器,有两类:一类是系统程序存储器,另一类是用户程序及数据存储器另一类是用户程序及数据存储器下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页是是PLC很重要的外部设备,它主要由很重要的外部设备,它主要由键盘、显示器组成。编程器分简易型和智能型两键盘、显示器组成。编程器分简易型和智能型两类。小型类。小型PLC常用简易编程器,大、中型常用简易编程器,大、中型PLC多多用智能编程器。编程器的作用是编制用户程序并用智能编程器。编程器的作用是编制用户程序并送入送入PLC程序存储器。利用编程器可检查、修改、程序存储器。利用编程器可检查
8、、修改、调试用户程序和在线监视调试用户程序和在线监视PLC工作状况。现在许工作状况。现在许多多PLC采用和计算机联接,并利用专用的工具软采用和计算机联接,并利用专用的工具软件进行编程或监控。件进行编程或监控。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 I/O扩展接口扩展接口用于将扩充外部输入用于将扩充外部输入/输出端子数扩输出端子数扩展单元与基本单元(即主机)联接在一起。展单元与基本单元(即主机)联接在一起。此接口可将编程器、打印机、条形码扫描仪等此接口可将编程器、打印机、条形码扫描仪等外部设备与主机相连。外部设备与主机相连。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页
9、上一页 PLC采用采用“顺序扫描、不断循环顺序扫描、不断循环”的工作方式,的工作方式,整个过程扫描并执行一次所需的时间,整个过程扫描并执行一次所需的时间称为扫描周期。称为扫描周期。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 PLC采用采用“顺序扫描、不断循环顺序扫描、不断循环”的工作方式,的工作方式,整个过程扫描并执行一次所需的时间,整个过程扫描并执行一次所需的时间称为扫描周期。称为扫描周期。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 PLC在输入采样阶段,以扫描方式顺序读入在输入采样阶段,以扫描方式顺序读入所有输入端的所有输入端的通通/断断状态或输入数据,并将
10、此状态状态或输入数据,并将此状态存入输入状态寄存器,即输入刷新。接着转入程存入输入状态寄存器,即输入刷新。接着转入程序执行阶段。在程序执行期间,即使输入状态发序执行阶段。在程序执行期间,即使输入状态发生变化,输入状态寄存器的内容也不会改变,只生变化,输入状态寄存器的内容也不会改变,只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 PLC在执行阶段,按先左后右,先上后下的步在执行阶段,按先左后右,先上后下的步序,执行程序指令。其过程如下:从输入状态寄存序,执行程序指令。其过程如下:从输入状态寄存器和
11、其它元件状态寄存器中读出有关元件的通器和其它元件状态寄存器中读出有关元件的通/断状断状态,并根据用户程序进行逻辑运算,运算结果再存态,并根据用户程序进行逻辑运算,运算结果再存入有关的状态寄存器中。入有关的状态寄存器中。在所有指令执行完毕后,将各物理继电器对应在所有指令执行完毕后,将各物理继电器对应的输出状态寄存器的通的输出状态寄存器的通/断状态,在输出刷新阶段转断状态,在输出刷新阶段转存到输出寄存器,去控制各物理继电器的通存到输出寄存器,去控制各物理继电器的通/断,这断,这才是才是PLC的实际输出。的实际输出。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 由由PLC的工作过程可见
12、,的工作过程可见,在在PLC的程序执行阶的程序执行阶段,即使输入发生了变化,输入状态寄存器的内容段,即使输入发生了变化,输入状态寄存器的内容也不会立即改变,要等到下一个周期输入处理阶段也不会立即改变,要等到下一个周期输入处理阶段才能改变。暂存在输出状态寄存器中的输出信号,才能改变。暂存在输出状态寄存器中的输出信号,等到一个循环周期结束,等到一个循环周期结束,CPU集中将这些输出信号集中将这些输出信号全部输出给输出锁存器,这才成为实际的全部输出给输出锁存器,这才成为实际的CPU输出。输出。因此全部输入、输出状态的改变就需要一个扫描周因此全部输入、输出状态的改变就需要一个扫描周期,换言之,输入、输
13、出的状态保持一个扫描周期。期,换言之,输入、输出的状态保持一个扫描周期。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 用来衡量用来衡量PLC所能存储用户程序的多少。所能存储用户程序的多少。指扫描指扫描1000步用户程序所需的时间,以步用户程序所需的时间,以ms/千步为千步为单位。单位。指指PLC具有的基本指令和高级指令的种类和数具有的基本指令和高级指令的种类和数量。种类数量越多,软件功能越强。量。种类数量越多,软件功能越强。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 编程元件指:输入继电器、输出继电器、辅助编程元件指:输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时器、计
14、数器、通用继电器、定时器、计数器、通用“字字”寄存器、数寄存器、数据寄存器及特殊功能继电器等。其种类和数量是衡据寄存器及特殊功能继电器等。其种类和数量是衡量量PLC的一个指标。的一个指标。输入继电器输入继电器 输出继电器输出继电器 辅助继电器辅助继电器 定时器定时器 计数器计数器 通用通用“字字”寄存寄存器器 XYRTCWR下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(1)开关逻辑控制)开关逻辑控制(2)定时)定时/计数控制计数控制(3)步进控制)步进控制(4)数据处理)数据处理(5)过程控制)过程控制(6)运动控制)运动控制(7)通信联网)通信联网(8)监控)监控(9)数字量与
15、模拟量的转换)数字量与模拟量的转换下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(1)可靠性高,抗干扰能力强。可靠性高,抗干扰能力强。由于采用大规模集成由于采用大规模集成电路和微处理器,使系统器件数大大减少,并且在硬电路和微处理器,使系统器件数大大减少,并且在硬件的设计和制造的过程中采取了一系列隔离和抗干扰件的设计和制造的过程中采取了一系列隔离和抗干扰措施,使它能适应恶劣的工作环境,具有很高的可靠措施,使它能适应恶劣的工作环境,具有很高的可靠性。性。PLC硬件采用模硬件采用模块化结构,可以灵活地组态以适应不同的控制对象,块化结构,可以灵活地组态以适应不同的控制对象,控制规模和控制功
16、能的要求。且可通过修改软件,来控制规模和控制功能的要求。且可通过修改软件,来实现在线修改的能力,因此其功能易于扩展,具有广实现在线修改的能力,因此其功能易于扩展,具有广泛的工业通用性。泛的工业通用性。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页目前目前PLC产品朝着系列化、标准化方向发展,只需根据产品朝着系列化、标准化方向发展,只需根据控制系统的要求,选用相应的模块进行组合设计,控制系统的要求,选用相应的模块进行组合设计,同时用软件编程代替了继电控制的硬连线,大大减同时用软件编程代替了继电控制的硬连线,大大减轻了接线工作,同时轻了接线工作,同时PLC还具有故障检测和显示功还具有故
17、障检测和显示功能,使故障处理时间缩短。能,使故障处理时间缩短。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 同其它电脑装置一样,同其它电脑装置一样,PLC的操作是依其程序的操作是依其程序操作进行的,而程序是用程序语言表达的,并且表操作进行的,而程序是用程序语言表达的,并且表达的方式多种多样,不同的生产厂家,不同的机种,达的方式多种多样,不同的生产厂家,不同的机种,采用的表达方式不同,但基本上可归纳为:采用的表达方式不同,但基本上可归纳为:目前常用目前常用下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 是在继电控制系统电气原理图基础上开发出是在继电控制系统电气原理图基础
18、上开发出来的一种图形语言。它继承了继电器接点、线圈、来的一种图形语言。它继承了继电器接点、线圈、串联、并联等术语和类似的图形符号,串联、并联等术语和类似的图形符号,具有形象、具有形象、直观、实用的特点直观、实用的特点,不需学习计算机专业知识,不需学习计算机专业知识,电气技术人员使用最方便。电气技术人员使用最方便。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3M.下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页SB0 220VPLC下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页常闭接点常闭接点 Y0 X0 X1注意:注意:这些接点或线圈并不是真实的物理继电器接
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