可编程控制器ppt课件

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1、 PLC是是60年代末开展起来的一种新型的电气控年代末开展起来的一种新型的电气控制安装，它将传统的继电控制技术和计算机控制技制安装，它将传统的继电控制技术和计算机控制技术融为一体，被广泛运用于各种消费机械和消费过术融为一体，被广泛运用于各种消费机械和消费过程的自动控制。程的自动控制。传统的继电接触控制具有构造简单、易于掌握、传统的继电接触控制具有构造简单、易于掌握、价钱廉价等优点，在工业消费中广泛运用。但这类价钱廉价等优点，在工业消费中广泛运用。但这类控制安装体积大，耗电较多，功能少，特别是靠硬控制安装体积大，耗电较多，功能少，特别是靠硬件衔接构成系统，接线复杂，通用性和灵敏性差。件衔接构成系

2、统，接线复杂，通用性和灵敏性差。它的来源可以追溯到它的来源可以追溯到60年代，美国通用汽车公年代，美国通用汽车公司为了顺应汽车型号不断翻新的需求，对消费线上司为了顺应汽车型号不断翻新的需求，对消费线上的控制设备提出了新的要求，为此想象：把计算机的控制设备提出了新的要求，为此想象：把计算机的功能完善、通用灵敏等优点和继电接触控制简单的功能完善、通用灵敏等优点和继电接触控制简单易懂等优点结合起来，从而提供了继电器控制系统易懂等优点结合起来，从而提供了继电器控制系统无法比较的灵敏性。并要求把计算机的编程方法和无法比较的灵敏性。并要求把计算机的编程方法和程序输入方法加以简化，使得不熟习计算机的人也程序

3、输入方法加以简化，使得不熟习计算机的人也能方便运用。但这一时期它主要是替代继电器系统能方便运用。但这一时期它主要是替代继电器系统完成顺序控制，逻辑运算，计时、计数、故称为可完成顺序控制，逻辑运算，计时、计数、故称为可编程逻辑控制器编程逻辑控制器 简称简称PLCProgrammable Logical Controller。进入进入80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开展，可编程控制器的功能已远远超出逻辑控的开展，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，它具有数据运算、传送与制、顺序控制的范围，它具有数据运算、传送与处置功能和可以进展模拟量控制、位

4、置控制，特处置功能和可以进展模拟量控制、位置控制，特别是远程通讯功能的实现，易于实现柔性加工和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器制造系统，因此将其称为可编程控制器Programmable Controller简称简称PC,但为了但为了与个人电脑与个人电脑PC相区别，仍将其称为相区别，仍将其称为PLC。目前目前PLC已广泛运用于冶金、矿业、机械、轻已广泛运用于冶金、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。1.用于逻辑控制用于逻辑控制 这是这是PLC的根本功能，也是最广泛的运用，如的根本功能，也是最广泛的运用，如机

5、车的电气控制、包装机械的控制、电梯的控制等。机车的电气控制、包装机械的控制、电梯的控制等。2.用于模拟量的控制用于模拟量的控制 PLC经过模拟量经过模拟量I/O模块，实现模数转换，并对模块，实现模数转换，并对模拟量进展控制。如闭环系统的过程控制、位置控模拟量进展控制。如闭环系统的过程控制、位置控制和速度控制。制和速度控制。2.用于工业机器人的控制用于工业机器人的控制 PLC作为一种工业控制器，适用于工业机器人。作为一种工业控制器，适用于工业机器人。如自动消费线上有多个自在度的机器人控制。如自动消费线上有多个自在度的机器人控制。(1)可靠性高，抗干扰才干强。由于采用大规模集成可靠性高，抗干扰才干

6、强。由于采用大规模集成电路和微处置器，使系统器件数大大减少，并且在硬电路和微处置器，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，使它能顺应恶劣的任务环境，具有很高的可靠措施，使它能顺应恶劣的任务环境，具有很高的可靠性。性。各种各种PLC的详细构造虽然多种多样，但其构的详细构造虽然多种多样，但其构造和任务原理大同小异，都是以微处置器为中心造和任务原理大同小异，都是以微处置器为中心的电子电气系统。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，

7、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。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安装电磁安装执行机构执行机构采用光电采用光电隔离安装隔离安装继电器、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 CPU是是PLC的中心，一切逻辑运算及判别都是的中心，一切逻辑运算及判别都是由其

8、完成的，并控制一切其它部件的操作。它就是由其完成的，并控制一切其它部件的操作。它就是我们常说的电脑芯片。我们常说的电脑芯片。系统程序存储器：主要存放系统管理和监控程序系统程序存储器：主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处置的程序。系统程序已由厂家及对用户程序作编译处置的程序。系统程序已由厂家固定，用户不能更改。固定，用户不能更改。I/O扩展接口用于将扩展外部输入扩展接口用于将扩展外部输入/输出端子数扩输出端子数扩展单元与根本单元即主机联接在一同。展单元与根本单元即主机联接在一同。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

9、与主机相连。PLC采用采用“顺序扫描、不断循环的任务方式，顺序扫描、不断循环的任务方式，这个过程可分为输入采样，程序执行、输出刷新这个过程可分为输入采样，程序执行、输出刷新三个阶段，整个过程扫描并执行一次所需的时间三个阶段，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。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一切输入端的通一切输入端的通/断形状或输入数据，并将此形状断形状或输入数据，并将此形状存入输入形状存放器，即输入刷新。接着转入程存入输入形状存放器，即输入刷新。接着转入程序执行阶段。在程序执行期间，即使输入形状发序执行阶段。在程序执行期间，即

10、使输入形状发生变化，输入形状存放器的内容也不会改动，只生变化，输入形状存放器的内容也不会改动，只需在下一个扫描周期的输入处置阶段才干被读入。需在下一个扫描周期的输入处置阶段才干被读入。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：从输入形状存放序，执行程序指令。其过程如下：从输入形状存放器和其它元件形状存放器中读出有关元件的通器和其它元件形状存放器中读出有关元件的通/断形断形状，并根据用户程序进展逻辑运算，运算结果再存状，并根据用户程序进展逻辑运算，运算结果再存入有关的形状存放器中。入有关的形状存放器中。在一切指令执行终了后，将各物

11、理继电器对应在一切指令执行终了后，将各物理继电器对应的输出形状存放器的通的输出形状存放器的通/断形状，在输出刷新阶段转断形状，在输出刷新阶段转存到输出存放器，去控制各物理继电器的通存到输出存放器，去控制各物理继电器的通/断，这断，这才是才是PLC的实践输出。的实践输出。由由PLC的任务过程可见，的任务过程可见，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，输入形状存放器的内容段，即使输入发生了变化，输入形状存放器的内容也不会立刻改动，要等到下一个周期输入处置阶段也不会立刻改动，要等到下一个周期输入处置阶段才干改动。暂存在输出形状存放器中的输出信号，才干改动。暂存在输出形状存放器中的

12、输出信号，等到一个循环周期终了，等到一个循环周期终了，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，这才成为实践的全部输出给输出锁存器，这才成为实践的CPU输出。输出。因此全部输入、输出形状的改动就需求一个扫描周因此全部输入、输出形状的改动就需求一个扫描周期，换言之，输入、输出的形状坚持一个扫描周期。期，换言之，输入、输出的形状坚持一个扫描周期。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具有的根本指令和高级指令的种类和数具有的根本指令和高级指

13、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。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、计数器、通用继电器、定时器、计数器、通用“字存放器、数据字存放器、数据存放器及特殊功能继电器等。其种类和数量是衡量存放器及特殊功能继电器等。其种类和数量是衡量PLC的一个目的。的一个目的。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“字存放器字存放器 XYRTCWR 同其它电脑安装一样，同其它电脑安装一样，PLC的操作是依其程序的操作是依其程序操作进展的，而程序是用程

14、序文语表达的，并且表操作进展的，而程序是用程序文语表达的，并且表达的方式多种多样，不同的消费厂家，不同的机种，达的方式多种多样，不同的消费厂家，不同的机种，采用的表达方式不同，但根本上可归纳为：采用的表达方式不同，但根本上可归纳为：目前常用目前常用 是在继电控制系统电气原理图根底上开发出是在继电控制系统电气原理图根底上开发出来的一种图形言语。它承继了继电器接点、线圈、来的一种图形言语。它承继了继电器接点、线圈、串联、并联等术语和类似的图形符号，具有笼统、串联、并联等术语和类似的图形符号，具有笼统、直观、适用的特点，不需学习计算机专业知识，直观、适用的特点，不需学习计算机专业知识，电气技术人员运

15、用最方便。电气技术人员运用最方便。3M.SB0 Y0 Y2 Y1220VPLC常闭接点常闭接点 Y0 X0 X1留意：这些接点或线圈并不是真实的物理继电器接点留意：这些接点或线圈并不是真实的物理继电器接点或线圈，而是在软件编程中运用的编程元件，每个编或线圈，而是在软件编程中运用的编程元件，每个编程元件与存储器中的一个存储单元相对应，该存储单程元件与存储器中的一个存储单元相对应，该存储单元为元为“1那么表示梯形图中常开闭合那么表示梯形图中常开闭合,常闭断开，线圈常闭断开，线圈通电。通电。Y0常开接点常开接点梯形图和助记符言语是梯形图和助记符言语是PLC中最常用的编程言中最常用的编程言语，学习中应

16、留意以下概念：语，学习中应留意以下概念：(1)梯形图中的继电器并不一定是物理继电器，而梯形图中的继电器并不一定是物理继电器，而是是PLC存储器的一个存储单元，当写入该单元的存储器的一个存储单元，当写入该单元的逻辑形状为逻辑形状为“1时，表示继电器线圈通电，其动时，表示继电器线圈通电，其动合触点闭合，动断触头断开。合触点闭合，动断触头断开。(2)梯形图中流过的电流不是物理电流，而是概念梯形图中流过的电流不是物理电流，而是概念电流，是程序执行的笼统表示方式。电流，是程序执行的笼统表示方式。(3)梯形图中的继电器接点在编写用户程序时即梯形图中的继电器接点在编写用户程序时即作为逻辑接点可根据需求在梯形

17、图中反复运用，作为逻辑接点可根据需求在梯形图中反复运用，没有数量限制，既可用常开也可用常闭。没有数量限制，既可用常开也可用常闭。(4)只需只需PLC中的物理继电器才干驱动实践负载，中的物理继电器才干驱动实践负载，其它继电器只能作为一种逻辑来运用，故称为其它继电器只能作为一种逻辑来运用，故称为“软软继电器。继电器。(3)输入继电器用于接纳外部输入信号，它不能由输入继电器用于接纳外部输入信号，它不能由PLC内部其它继电器的触头来驱动。内部其它继电器的触头来驱动。这种编程言语与汇编言语类似，不同的厂家其语这种编程言语与汇编言语类似，不同的厂家其语句表有所不同，这里以日本松下可编程控制器为例，句表有所

18、不同，这里以日本松下可编程控制器为例，对上述电机起、停控制进展编程即将梯形图转换对上述电机起、停控制进展编程即将梯形图转换成语句表言语。成语句表言语。ST X0OR Y0AN/X1OT Y0留意：按梯形图留意：按梯形图从左到右，从上从左到右，从上到下的顺序编程。到下的顺序编程。1PLC编程元件的触点在编程过程中可以无限次编程元件的触点在编程过程中可以无限次运用，每个继电器的线圈在梯形图中只能出现一次，运用，每个继电器的线圈在梯形图中只能出现一次，它的触点可以运用无数次。它的触点可以运用无数次。2梯形图的每一逻辑行皆起始于左母线，终止梯形图的每一逻辑行皆起始于左母线，终止于右母线。线圈总是处于最

19、右边，且不能直接与于右母线。线圈总是处于最右边，且不能直接与左边母线相连。左边母线相连。3编制梯形图时，应尽量做到编制梯形图时，应尽量做到“上重下轻、左上重下轻、左重右轻。重右轻。不合理不合理合理合理 4两个或两个以上的线圈可以并联，但不可以两个或两个以上的线圈可以并联，但不可以串联。串联。X0 X0 Y1 (1)确定确定I/O点数及分配点数及分配(2)编制梯形图和指令语句表编制梯形图和指令语句表(5)程序以程序以END指令终了，程序的执行是从第一个指令终了，程序的执行是从第一个地址到地址到END指令终了，在调试的时候，可以利用指令终了，在调试的时候，可以利用这个特点将程序分成假设干个块，进展

20、分块调试，这个特点将程序分成假设干个块，进展分块调试，直至程序全部调试胜利。直至程序全部调试胜利。ST 起始指令起始指令ST/起始反指令起始反指令OT 输出指令输出指令指指 令令可运用的编程元件可运用的编程元件X Y R T CX Y R T CY R T C功能：读入指定常开接点功能：读入指定常开接点X1的的ON/OFF信息。信息。在每一条逻辑线或一个程序段的开场都要运用在每一条逻辑线或一个程序段的开场都要运用ST指令或指令或ST/指令。指令。ST X1ST/X1功能：读入指定常闭接点功能：读入指定常闭接点X1的的ON/OFF信息。信息。X1 X1 功能：将逻辑运算结果去驱动一个指定的线圈，

21、功能：将逻辑运算结果去驱动一个指定的线圈，输出指令可并列运用。输出指令可并列运用。OT指令不能用于输入继指令不能用于输入继电器电器X，也不能直接用于左母线。，也不能直接用于左母线。OT Y1Y1 例：当输入接点例：当输入接点X0 ON时，使输出继电器时，使输出继电器Y0、Y1动作，当接点动作，当接点X1 OFF时，使继电器时，使继电器Y2动作。动作。ST X0OT Y0OT Y1ST/X1OT Y2 Y0 X0 Y2 X1Y1AN X1功能：该指令是触点串联衔接指令。用于单个动合功能：该指令是触点串联衔接指令。用于单个动合触点的串联，即完成逻辑触点的串联，即完成逻辑“与与 运算。运算。X1X

22、AN 与与AN/与非与非OR 或或指指 令令可运用区域可运用区域X Y R T COR/或非或非X Y R T C ST R0 AN R1 AN R2 OT Y3 R0R1R2Y3 R1 R0 R2Y3AN/X1 X1X例：当输入条件例：当输入条件R0为为ON，R1和和R2为为OFF时时Y3被输出程序。被输出程序。R1 R0 R2 Y3例：当输入条件例：当输入条件R0为为ON，R1和和R2为为OFF时时Y3被输出程序。被输出程序。R0R1R2Y3 ST R0 AN/R1 AN/R2 OT Y3 R1 R0 R2 Y3例：当输入条件例：当输入条件R0或或R1或或R2为为ON时时Y3被输出程被输出

23、程序。序。OR X1功能：该指令是接点并联衔接指令。用于单个动合功能：该指令是接点并联衔接指令。用于单个动合触点的并联，完成逻辑触点的并联，完成逻辑“或运算。或运算。X1X ST R0 OR R1 OR R3 OT Y3 时序图时序图R0R1R2Y3 R1 R0 R2 Y3例：当输入条件例：当输入条件R0为为ON，或，或R1或或R2为为OFF时时Y3被输出程序。被输出程序。OR/X1功能：该指令是接点并联衔接指令。用于单个动断功能：该指令是接点并联衔接指令。用于单个动断触点的并联，完成逻辑触点的并联，完成逻辑“或非运算。或非运算。X1X ST R0 OR/R1 OR/R2 OT Y3 R0R1

24、R2Y3 R1 R0 R2 Y3SB0SB1SB2KMFKMRPLCX0X1X2COM.COMY0Y1.ST X1OR Y0AN/X0AN/Y1OT Y0ST X2AN/X0AN/Y0OT Y1OR Y1Y0 X1 X0Y1 Y1 X2 X0Y0 Y1 Y0 X0X1X2X3Y0指令块指令块1指令块指令块2指令块指令块1指令块指令块2 X0X1X2X3Y0SET 功能：当输入条件变为功能：当输入条件变为ON时，使指定线圈坚持时，使指定线圈坚持ON形状，以后即使输入变为形状，以后即使输入变为OFF，该输出仍坚持，该输出仍坚持ON形形状。状。RST功能：当输入条件变为功能：当输入条件变为ON时，使

25、指定线圈坚持时，使指定线圈坚持OFF形状，以后即使输入变为形状，以后即使输入变为OFF，该输出仍坚，该输出仍坚持持OFF形状。形状。Y0 Y0例：例：R0R1 Y0 Y0R0R1Y0 TMX 50 2 X0T2Y0t TMX 50 2X0T2 Y0Y0X0 RCCT 4100X1X0C100 Y0X0X1Y0DF 例：例：(DF)X0R0Y0 Y0 (DF)R0 X0R0Y0 Y0 (DF)R0X0R0Y0DF/功能：当检测到触发信号下降沿时，线圈接功能：当检测到触发信号下降沿时，线圈接通通1个扫描周期个扫描周期 (DF/)X0R0Y0 Y0 (DF/)R0例：例：X0R0Y0 X0R0Y0

26、Y0 (DF/)R0例：例：时序图时序图 NOP Y0R0NOP指令的运用对程序运转的结果没有任何影响，指令的运用对程序运转的结果没有任何影响，普通为了方便阅读。普通为了方便阅读。X0X1X2INCCLR X1X2 X3 Y1 Y0 Y2X0语句表指令语句表指令 ST X0 PSHS AN X1 OT Y0 RDS AN X2 OT Y1 POPS AN X3 OT Y2分析控制对象分析控制对象确定控制内容确定控制内容选择选择PLC类型类型硬件设计硬件设计软件设计软件设计系统总装统调系统总装统调符合符合设计要求设计要求投入运转投入运转调整硬件调整硬件否否调整软件调整软件否否是是SB1按钮为起动

27、按钮，按钮为起动按钮，SB0按钮为停顿按钮按钮为停顿按钮KM1为电动机电源接触器，为电动机电源接触器，KM2为三角形运转接触器，为三角形运转接触器，KM3为星形启动接触器为星形启动接触器KM1KM3KM2X1X4X3X2.SB2Y1Y4Y3Y2.程程 序序 KM3(Y)接触器接触器KM1接触器接触器KM2()接触器接触器 TMX 50 0 R0T0Y3 TMX 10 1 T0T1Y2X2R0X1R0Y2T0Y1R0Y3(ED)4.语句表指令语句表指令 ST X2 OR R0 AN/X1 OT R0 ST Y2 OR/T0 ANS OT Y1 ST R0 TMX 0 K 50ST R0AN/T0

28、OT Y3ST T0TMX 1K 10ST T1AN/Y3OT Y2EDSB1为停车按钮为停车按钮SB2为启动按钮为启动按钮STa为炉门上限位开关为炉门上限位开关 STb为给料机前限位开关为给料机前限位开关 STc为给料机后限位开关为给料机后限位开关STd为炉门下限位开关为炉门下限位开关 KMF1为炉门开启接触器为炉门开启接触器KMR1为炉门闭合接触器为炉门闭合接触器KMF2为给料机前进接触器为给料机前进接触器KMR2为给料机后退接触器为给料机后退接触器X1X4X3X2.SB1SB2Y1Y4Y3Y2.STaSTbSTcSTdX5X6.KMF1KMR1KMF2KMR2 X6 X2 Y1Y1 X3 Y3Y3 X4 Y4Y4 X5 Y2Y2(ED)X1 X3 Y2X1 X4 Y4X1 X5 Y3X1 X6 Y1