可编程序控制器的基本知识课件

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,a,*,点击此处结束放映,第,2,章 可编程序控制器的 基本知识,可编程序控制器,(PLC),的历史与发展,2.1,PLC,的特点及应用领域,2.2,PLC,的一般构成和基本工作原理,2.3,可编程序控制器的编程语言,2.4,PLC,的主要性能指标和分类,2.5,1,a,2.1,可编程序控制器 （,PLC,）的历史与发展,2.1.1,可编程序控制器的定义,在,1987,年国际电工委员会（,IEC,）颁布的可编程序控制器标准草案第三稿中，对可编程序控制器作如下定义：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，是专

2、门为在工业环境下应用而设计的。,2,a,它采用可以编制程序的存储器，在其内部执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则设计的。,3,a,2.1.2 PLC,的产生与发展,这项新技术在工业界产生了巨大的影响。自诞生以来，,PLC,经过了,5,个发展时期。,（,1,）从,1969,年到,20,世纪,70,年代初期。,（,2,）,20,世纪,70,年代初期到末期。,（,3,）,20,世纪,70,年代末期到,20,世纪,80,年代中期。,

3、（,4,）,20,世纪,80,年代中期到,20,世纪,90,年代中期。,（,5,）,20,世纪,90,年代中期至今。,4,a,2.1.3 PLC,的发展趋势,1,方便灵活和小型化,(1),实现机电一体化的理想控制设备。,(2),在结构上，一些小型机采用框架和模块的组合方式，使用户方便灵活的方式构成所需要的系统。,2,高功能和大型化,(1),对钢铁工业，化工业等大型企业实施生产过程的自动控制一般比较复杂。,(2),不久的将来，大型,PLC,会全部使用,64,位芯片。,5,a,2.2 PLC,的特点及应用领域,2.2.1 PLC,的特点,1,可靠性高,(1),大量的开关动体由无触点的半导体集成电路

4、完成。,(2),制造工艺采取了抗干扰措施。,(3)PLC,具有完善的自诊断功能。,(4),特殊的外壳封装结构。,2,编程简单梯形图语言是面向用户的高级语言。,3,通用性好,(1)PLC,是通过软件来实现控制的。,(2),同一系列,PLC,，不同功能机型基本相同，可以互换。,6,a,4,功能强大,(1)PLC,最广泛的应用是对开关量进行逻辑运算和顺序控制，同时还可以对模拟量进行控制。,(2)PLC,可以控制一台单机、一条生产线、还可以控制一个机群，可以现场控制也可以远距离控制。,5,体积小、功耗低,(1),采用半导体集成电路。,(2),设计结构紧凑。,6,设计施工周期短,7,a,2.2.2 PL

5、C,的应用领域,1.,开关量的逻辑控制从十几个到成千上万个点。,2.,模拟量控制温度、压力、流量、液面高度等。,3.,机械运动控制对伺服电机和步进电机控制。,4.,通信、联网及集散控制可使整个工厂实现生产自动化。,5.,数据处理较复杂的数据处理一般应用在大、中型控制系统,。,8,a,2.3 PLC,的一般构成 和基本工作原理,2.3.1 PLC,的一般构成,PLC,生产厂家很多，产品的结构也各不相同，但其基本构成相同，都采用计算机结构，如图,2-1,所示。,9,a,图,2-1 PLC,结构示意图,10,a,1,CPU,它是,PLC,的核心和控制指导中心,(1)CPU,通过三总线与存储器、,I/

6、O,接口电路相连接，完,成信息传递转换等。,(2)CPU,的主要功能：接受输入信号并存入存储器，读出执行指令，将结果输出，处理中断请求，准备下一条指令。,2,存储器系统程序存储器：系统程序固化在,ROM,中。,(1),系统程序存储器,(2),用户程序存储器,(3),工作数据存储器,11,a,3,输入、输出接口电路（,1,）直流输入电路,12,a,3,输入、输出接口电路（,2,）交流输入电路,13,a,3,输入、输出接口电路,（,1,）晶体管输出电路,14,a,3,输入、输出接口电路,（,2,）双向晶闸管输出电路,15,a,3,输入、输出接口电路,（,3,）继电器输出电路,16,a,4,电源为保

7、证,plc,可靠，大多采用开关型稳压电源；,有的,plc,还向外部提供,24v,直流电源。,5,外设接口,6,I/O,扩展接口每台,plc,都有外设端口，对称外设接口、外接接口。它是在主机外壳上与外部设备配接口插座。通过电缆线可配接偏移器、计算机、其他,plc,、打印机等。,17,a,2.3.2 PLC,的基本工作过程,可编程序控制器的工作过程如图,2-4,所示。,(1),输入采样：在执行用户程序的过程中，输入映象寄存器的状态不变。,(2),程序执行：执行程序时所需的信号，是在输入寄存器状态和其它一些编程原件状态中取得的。,(3),输出刷新：输出锁存器的内容要等到下一个扫描周期的输出阶段才会被

8、刷新。,18,a,图,2-4,可编程序控制器的工作过程,19,a,2.3.3 PLC,的,I/O,滞后现象,从,PLC,工作过程的分析可知，,PLC,由于采用循环扫描的工作方式，而且对输入和输出信号只在每个扫描周期的,I/O,刷新阶段集中输入并集中输出，所以必然会产生输出信号相对输入信号的滞后现象。,20,a,2.4,可编程序控制器的编程语言,2.4.1,梯形图语言,21,a,2.4.2,助记符语言,LD 00000,助记符语言包括两部分,OR 01000,操作码：指令,AND NOT 00001,操作数：地址或设定的值,OUT 01000,(1),助记符语言类似于计算机的汇编语言。,(2),

9、语句表编程语言不如梯形图形象、直观，但是在使用简易编程器输入用户程序时，必须采用。,(3),助记符语言与梯形图语言相互对应、相互转换。,22,a,2.4.3,逻辑功能图,2.4.4,高级语言方便的与计算机通信联网。,23,a,2.5 PLC,的主要性能指标和分类,2.5.1 PLC,的主要性能指标,1,I/O,点数衡量,PLC,性能的主要指标之一。,(1)I/O,点数计,PLC,面板上的输入、输出端子的个数。,(2)PLC,的,I/O,点数一般包括主机,I/O,点数和扩展单元,I/O,点数。,2,程序容量,3.,扫描速度指执行程序的速度。一般的扫描字（字节，步）所用的时间来衡量扫描速度。,用户

10、手册一般给出执行各条指令所用的时间，,可以通过比较各种执行相同操作所用的时间来,衡量扫描速度的快慢。,24,a,4,指令条数变成指令种类及条数越多，功能越强。,5,内部继电器和寄存器内部器件包括各种继电器、计数器、定时器、数据存储器等。,6,特殊功能及高级模块包括扩展及各种功能模块的功能扩展。,25,a,2.5.2 PLC,的分类,1,按结构形式分类,(1),整体式结构：小型,PLC,常采用,(2),模块式结构：一般大中型,PLC,采用,(3),分散式结构：,CPU,、电源、存储器集中放置在控制室,26,a,2,按,I/O,点数分类,(1),微型机：,I/O,点数,64,点，程序存储量,1K,

11、字节,(2),小型机：,64256,点，程序存储量,3.6KB,(3),中型机：,2562048,点，程序存储量,2048,点，程序存储量,13KB,27,a,3,按功能分类,(1),低档机：一般用于单机或小规模生产过程。,(2),中档机：小型连续生产过程的复杂逻辑控制和闭环调节控制。,(3),高档机：大规模的过程控制。,28,a,三菱,PLC,外形图,2006-3-3,29,Q,系列,PLC,FX2N,系列,PLC,FX1N,系列,PLC,FX1S,系列,PLC,29,a,西门子,PLC,外形图,2006-3-3,30,S7-200,系列,PLC,S7-300,系列,PLC,S7-400,系列,PLC,30,a,欧姆龙,PLC,外形图,C200H,系列,PLC,CPM1A,、,CPM2A,系列,PLC,31,a,