plc基礎(chǔ)快速入門西門子

1、 認識西門子認識西門子 知識目標：知識目標：熟練掌握西門子熟練掌握西門子PLC的工作原理、的工作原理、結(jié)構(gòu)特點及硬件組成；熟練使用編程軟件進行結(jié)構(gòu)特點及硬件組成；熟練使用編程軟件進行操作操作能力目標：能力目標：初步具有初步具有PLC的硬件設(shè)計能力，對的硬件設(shè)計能力，對西門子的系統(tǒng)進行正確接線；具有西門子軟件西門子的系統(tǒng)進行正確接線；具有西門子軟件的操作能力的操作能力學習內(nèi)容 PLC的產(chǎn)生與發(fā)展 PLC的組成及基本工作原理 PLC的性能、特點及分類 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域 學習目標：了解PLC的產(chǎn)生原因了解PLC的發(fā)展過程掌握PLC的組成掌握PLC的基本工作原理理解PLC的性能理解PLC的特點理解PL

2、C的分類理解PLC的控制功能 什么時什么時間？誰提出間？誰提出要造要造PLCPLC？ 二十世紀六十年代末期，美二十世紀六十年代末期，美國汽車制造工業(yè)競爭十分激烈，國汽車制造工業(yè)競爭十分激烈，為了適應(yīng)市場為了適應(yīng)市場從少品種大批量生從少品種大批量生產(chǎn)向多品種小批量生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變產(chǎn)向多品種小批量生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變，為了盡可能減少轉(zhuǎn)變過程中控制為了盡可能減少轉(zhuǎn)變過程中控制系統(tǒng)的設(shè)計制造時間，減少經(jīng)濟系統(tǒng)的設(shè)計制造時間，減少經(jīng)濟成本，成本，19681968年美國通用汽車公司年美國通用汽車公司GMGM（GenerlMotorsGenerlMotors）公開招標，）公開招標，要求用新的控制裝置取代生產(chǎn)線要求用新的控制

3、裝置取代生產(chǎn)線上的繼電接觸器控制系統(tǒng)。上的繼電接觸器控制系統(tǒng)。4.1 PLC的產(chǎn)生和發(fā)展 什么時間？誰什么時間？誰最先造出世界上的最先造出世界上的第一臺第一臺PLCPLC？ 1969 1969年美國數(shù)字設(shè)備公年美國數(shù)字設(shè)備公司司DECDEC（DIGTALDIGTAL）根據(jù)上述）根據(jù)上述要求，首先研制出了世界上要求，首先研制出了世界上第一臺可編程控制器第一臺可編程控制器PDP-14PDP-14，用于通用汽車公司的生產(chǎn)線，用于通用汽車公司的生產(chǎn)線，取得了滿意的效果。取得了滿意的效果。 4.1 PLC的產(chǎn)生和發(fā)展KM2SB1SB3FRQFRFUM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1Q

4、FRFUM3 KM1KM2 M+ 0V M1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 S7-200CPU L N COM0 0.0 0.1 0.2 0.3SB1 SB2 SB3KM1 KM2KM1KM2PLC電動機正反轉(zhuǎn)控制線路I0.0Q0.0I0.1I0.2Q0.1Q0.0I0.1Q0.1I0.0I0.2Q0.0Q0.1PLC電動機正反轉(zhuǎn)控制程序( )( ) PLC從產(chǎn)生到現(xiàn)在經(jīng)從產(chǎn)生到現(xiàn)在經(jīng)歷了幾代的發(fā)展過程？歷了幾代的發(fā)展過程？ 第二代第二代PLC（19731975年）：采用了年）：采用了8位微處理器及位微處理器及半導(dǎo)體存儲器，增加了數(shù)字運算、傳送、比較等功能，能實半導(dǎo)體存儲器，增加了數(shù)

5、字運算、傳送、比較等功能，能實現(xiàn)模擬量的控制，開始具備自診斷功能，初步形成系列化。現(xiàn)模擬量的控制，開始具備自診斷功能，初步形成系列化。 從從PLC產(chǎn)生到現(xiàn)在，已發(fā)展到第四代產(chǎn)品。其過程基產(chǎn)生到現(xiàn)在，已發(fā)展到第四代產(chǎn)品。其過程基本可分為：本可分為： 第一代第一代PLC（19691972年）：大多用一位機開發(fā)，年）：大多用一位機開發(fā)，用磁芯存儲器存儲，只具有單一的邏輯控制功能，機種用磁芯存儲器存儲，只具有單一的邏輯控制功能，機種單一，沒有形成系列化。單一，沒有形成系列化。 第四代第四代PLC（1983年現(xiàn)在）：不僅全面使用年現(xiàn)在）：不僅全面使用16位、位、32位高性能微處理器，高性能位片式微處理器

6、，位高性能微處理器，高性能位片式微處理器，RISC(reduced instruction set computer)精簡指令系統(tǒng)精簡指令系統(tǒng)CPU等高級等高級CPU，而，而且在一臺且在一臺PLC中配置多個微處理器，進行多通道處理，同時中配置多個微處理器，進行多通道處理，同時生產(chǎn)了大量內(nèi)含微處理器的智能模塊，使得第四代生產(chǎn)了大量內(nèi)含微處理器的智能模塊，使得第四代PLC產(chǎn)品產(chǎn)品成為具有邏輯控制功能、過程控制功能、運動控制功能、數(shù)成為具有邏輯控制功能、過程控制功能、運動控制功能、數(shù)據(jù)處理功能、聯(lián)網(wǎng)通信功能的真正名符其實的多功能控制器。據(jù)處理功能、聯(lián)網(wǎng)通信功能的真正名符其實的多功能控制器。 第三代第

7、三代PLC（19761983年）：隨著高性能微處理器及年）：隨著高性能微處理器及位片式位片式CPU在在PLC中大量的使用，中大量的使用，PLC的處理速度大大提高，的處理速度大大提高，從而促使它向多功能及聯(lián)網(wǎng)通信方向發(fā)展，增加了多種特殊從而促使它向多功能及聯(lián)網(wǎng)通信方向發(fā)展，增加了多種特殊功能，如浮點數(shù)的運算、三角函數(shù)、表處理、脈寬調(diào)制輸出功能，如浮點數(shù)的運算、三角函數(shù)、表處理、脈寬調(diào)制輸出等，自診斷功能及容錯技術(shù)發(fā)展迅速。等，自診斷功能及容錯技術(shù)發(fā)展迅速。 由于由于PLC的發(fā)展，使其功能已經(jīng)遠遠超出了邏輯控的發(fā)展，使其功能已經(jīng)遠遠超出了邏輯控制的范圍，因而用制的范圍，因而用“PLC”已不能描述其

8、多功能的特點。已不能描述其多功能的特點。1980年，美國電氣制造商協(xié)會年，美國電氣制造商協(xié)會(NEMA)給它起了一個新給它起了一個新的名稱，叫的名稱，叫programmable controller”，簡稱，簡稱PC。由。由于于PC這一縮寫在我國早已成為個人計算機這一縮寫在我國早已成為個人計算機(personal computer)的代名詞，為避免造成名詞術(shù)語混亂，因此在的代名詞，為避免造成名詞術(shù)語混亂，因此在我國仍沿用我國仍沿用PLC表示可編程控制器。表示可編程控制器。 正是由于正是由于PLC具有多種功能，并集三電（電控裝具有多種功能，并集三電（電控裝置、電儀裝置、電氣傳動控制裝置）于一體，

9、使得置、電儀裝置、電氣傳動控制裝置）于一體，使得PLC在工廠中備受歡迎，用量高居首位，成為現(xiàn)代工在工廠中備受歡迎，用量高居首位，成為現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大支柱（業(yè)自動化的三大支柱（PLC、機器人、機器人、CAD/CAM）之一。之一。硬件軟件+4.2 PLC的組成和基本工作原理4.2.1 PLC的組成中央處理單元輸入輸出接口編程器接口I/O擴展 接口電源編程器系 統(tǒng) 總 線通信接口1.PLC的硬件系統(tǒng)(一)PLC的硬件系統(tǒng)中央處理單元輸入輸出接口編程器接口I/O擴展 接口電源編程器系 統(tǒng) 總 線通信接口中央處理單元 PLC的中央處理單元主要由微處理器的中央處理單元主要由微處理器CPU、存儲器存儲器

10、ROM/RAM和微處理器和微處理器I/O接口組成。接口組成。 微處理器微處理器CPU CPU作為整個作為整個PLC的核心起著總指揮的作用，的核心起著總指揮的作用，是是PLC的運算和控制中心。的運算和控制中心。 存儲器存儲器RAM/ROM 存儲器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，用來存儲器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，用來存放系統(tǒng)程序、用戶程序、邏輯變量和其它一些存放系統(tǒng)程序、用戶程序、邏輯變量和其它一些信息。信息。 微處理器微處理器I/O接口接口 它一般由數(shù)據(jù)輸入寄存器、選通電路和中斷它一般由數(shù)據(jù)輸入寄存器、選通電路和中斷請求邏輯電路構(gòu)成，負責微處理器及存儲器與外請求邏輯電路構(gòu)成，負責微處理器及存儲器

11、與外部設(shè)備的信息交換。部設(shè)備的信息交換。中央處理單元輸入輸出接口編程器接口I/O擴展 接口電源編程器系 統(tǒng) 總 線通信接口 這是這是PLCPLC與被控設(shè)備相連接的接與被控設(shè)備相連接的接口電路?？陔娐?。 用戶設(shè)備需輸入用戶設(shè)備需輸入PLCPLC的各種控制的各種控制信號，如限位開關(guān)、操作按鈕、選擇信號，如限位開關(guān)、操作按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)以及其它一些傳感器開關(guān)、行程開關(guān)以及其它一些傳感器輸出的開關(guān)量或模擬量輸出的開關(guān)量或模擬量( (要通過模數(shù)要通過模數(shù)變換進入機內(nèi)變換進入機內(nèi)) )等，通過等，通過輸入接口輸入接口電電路將這些信號轉(zhuǎn)換成中央處理單元能路將這些信號轉(zhuǎn)換成中央處理單元能夠接收和處理的

12、信號。夠接收和處理的信號。 輸出接口輸出接口電路將中央處理單元送電路將中央處理單元送出的弱電控制信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的出的弱電控制信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強電信號輸出，以驅(qū)動電磁閥、接觸強電信號輸出，以驅(qū)動電磁閥、接觸器、電機等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。器、電機等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。輸入輸出接口直流輸入接口電路示意圖內(nèi)部電路輸入LED IN IN COM交流輸入接口電路示意圖內(nèi)部電路輸入LED IN IN COM繼電器輸出接口電路示意圖內(nèi)部電路輸出LED OUT OUT COMLL雙向晶閘管輸出接口電路示意圖輸出LED OUT OUT COMLL內(nèi)部電路晶體管輸出接口電路示意圖L+ OUT OUT COM

13、LL輸出LED內(nèi)部電路中央處理單元輸入輸出接口編程器接口I/O擴展 接口電源編程器系 統(tǒng) 總 線通信接口 中小型的中小型的PLCPLC輸入輸出接口都是輸入輸出接口都是與中央處理單元與中央處理單元CPUCPU制造在一起的，制造在一起的，為了滿足被控設(shè)備輸入輸出點數(shù)較多為了滿足被控設(shè)備輸入輸出點數(shù)較多的要求，常需要擴展數(shù)字量輸入輸出的要求，常需要擴展數(shù)字量輸入輸出模塊；為了滿足模擬量控制的需要，模塊；為了滿足模擬量控制的需要，常需要擴展模擬量輸入輸出模塊，如常需要擴展模擬量輸入輸出模塊，如A/DA/D、D/AD/A轉(zhuǎn)換模塊等；轉(zhuǎn)換模塊等；I/OI/O擴展接口擴展接口就是為連接各種擴展模塊而設(shè)計的。

14、就是為連接各種擴展模塊而設(shè)計的。 I/O擴展接口的連接S7-200常用常用I/O擴展單元型號及輸入、輸出端子分配擴展單元型號及輸入、輸出端子分配例如，某一控制系統(tǒng)選用例如，某一控制系統(tǒng)選用CPU 224，系統(tǒng)所需的輸入輸出點，系統(tǒng)所需的輸入輸出點數(shù)各為：數(shù)字量輸入數(shù)各為：數(shù)字量輸入24點、數(shù)字量輸出點、數(shù)字量輸出20點、模擬量輸入點、模擬量輸入6點、模擬量輸出點、模擬量輸出2點。點。本系統(tǒng)可有多種不同模塊的選取組合，下表所示為其中的本系統(tǒng)可有多種不同模塊的選取組合，下表所示為其中的一種可行的系統(tǒng)輸入輸出組態(tài)狀況。一種可行的系統(tǒng)輸入輸出組態(tài)狀況。擴展連接圖擴展連接圖中央處理單元輸入輸出接口編程器

15、接口I/O擴展 接口電源編程器系 統(tǒng) 總 線通信接口 通 信 接 口 用 于通 信 接 口 用 于PLCPLC與計算機、與計算機、PLCPLC、變頻器、觸摸屏等智變頻器、觸摸屏等智能設(shè)備之間的連接，能設(shè)備之間的連接，以實現(xiàn)以實現(xiàn)PLCPLC與智能設(shè)備與智能設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送。之間的數(shù)據(jù)傳送。通信接口的連接輸入輸出接口I/O擴展 接口中央處理單元編程器接口電源編程器系 統(tǒng) 總 線通信接口 用于將編用于將編程器與程器與PLCPLC進進行連接，以實行連接，以實現(xiàn)編程器對現(xiàn)編程器對PLCPLC的操作。的操作。中央處理單元輸入輸出接口編程器接口I/O擴展 接口電源編程器系 統(tǒng) 總 線通信接口 編程器用作

16、用戶編程器用作用戶程序的編制、編輯、調(diào)試程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視，還可以通過其鍵和監(jiān)視，還可以通過其鍵盤去調(diào)用和顯示盤去調(diào)用和顯示PLCPLC的一的一些內(nèi)部狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)，些內(nèi)部狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)，它經(jīng)過編程器接口與中央它經(jīng)過編程器接口與中央處理器單元聯(lián)系，完成人處理器單元聯(lián)系，完成人機對話操作。機對話操作。 PLC手持編程器液晶顯示窗工作方式開關(guān)指令鍵數(shù)字鍵編輯鍵通信電纜PLC的電源中央處理單元輸入輸出接口編程器接口I/O擴展 接口電源編程器系 統(tǒng) 總 線通信接口 電源部件將交流電源轉(zhuǎn)電源部件將交流電源轉(zhuǎn)換成供換成供PLC的中央處理器、的中央處理器、存儲器等電子電路工作所需存儲器等電子電路工

17、作所需要的直流電源，同時還向各要的直流電源，同時還向各種擴展模塊提供種擴展模塊提供24V直流電直流電源。源。圖2-4 CPU224輸入電路接線圖圖2-5 CPU224晶體管輸出電路接線圖圖2-6 CPU224繼電器輸出電路的接線圖 輸出窗口 狀態(tài)條 程序編輯器 局部變量表瀏覽條 指令樹 交叉引用 數(shù)據(jù)塊 狀態(tài)圖 符號表圖4-10 STEP7-Micro/WIN編程軟件的主界面 數(shù)據(jù)塊由數(shù)據(jù)（包括初始內(nèi)存值和常數(shù)值）和注釋兩部分組成。數(shù)據(jù)被編譯后，下載到PLC，注釋被忽略。 系統(tǒng)塊用來設(shè)置系統(tǒng)的參數(shù)，包括通信口配置信息、保存范圍、模擬和數(shù)字輸入過濾器、背景時間、密碼表、脈沖截取位和輸出表等選項。

18、單擊“瀏覽欄”上的“系統(tǒng)塊”按鈕，或者單擊“指令樹”內(nèi)的“系統(tǒng)塊”圖標，可查看并編輯系統(tǒng)塊。系統(tǒng)塊的信息須下載到PLC，為PLC提供新的系統(tǒng)配置。(2)上傳 可用下面的幾種方法從PLC將項目文件上傳到STEP 7-MicroWIN程序編輯器：單擊“上載”按鈕；選擇菜單命令“文件”“上載”；按快捷鍵組合Ctrl+U。執(zhí)行的步驟與下載基本相同，選擇需上傳的塊（程序塊、數(shù)據(jù)塊或系統(tǒng)塊），單擊“上傳”按鈕，上傳的程序?qū)腜LC復(fù)制到當前打開的項目中，隨后即可保存上傳的程序。3.程序的上傳下載（2）狀態(tài)表監(jiān)控）狀態(tài)表監(jiān)控 單擊瀏覽條上的“狀態(tài)表”按鈕或使用菜單命令“檢視”“元件” “狀態(tài)表”，可打開狀態(tài)

19、表編輯器，在狀態(tài)表地址欄輸入要監(jiān)控的數(shù)字量地址或數(shù)據(jù)量地址，點擊工具欄中的“狀態(tài)表”按鈕，可進入“狀態(tài)表” 監(jiān)控狀態(tài)。在此狀態(tài)，可通過工具欄強制I/O點的操作，觀察程序的運行情況，也可通過工具欄對內(nèi)部位及內(nèi)部存儲器進行“寫”操作來改變其狀態(tài)，進而觀察程序的運行情況。 。 5程序的調(diào)試與監(jiān)控自診斷自診斷通訊處理通訊處理掃描輸入掃描輸入執(zhí)行程序執(zhí)行程序刷新輸出刷新輸出開機開機 PLC PLC經(jīng)過五個階段經(jīng)過五個階段的工作過程，稱為一個的工作過程，稱為一個掃描周期，完成一個掃掃描周期，完成一個掃描周期后，又重新執(zhí)行描周期后，又重新執(zhí)行上述過程，掃描周而復(fù)上述過程，掃描周而復(fù)始地進行。始地進行。 自診

20、斷自診斷通訊處理通訊處理掃描輸入掃描輸入執(zhí)行程序執(zhí)行程序刷新輸出刷新輸出開機開機 每次掃描用戶程序每次掃描用戶程序之前，都先執(zhí)行故障之前，都先執(zhí)行故障自診斷程序。自診斷自診斷程序。自診斷內(nèi)容為內(nèi)容為I0部分、存部分、存儲器、儲器、CPU等，發(fā)現(xiàn)等，發(fā)現(xiàn)異常停機顯示出錯。異常停機顯示出錯。若自診斷正常，繼續(xù)若自診斷正常，繼續(xù)向下掃描。向下掃描。 PLC PLC檢查是否有與編程檢查是否有與編程器、計算機等的通信請求，器、計算機等的通信請求，若有則進行相應(yīng)處理，如若有則進行相應(yīng)處理，如接收由編程器送來的程序、接收由編程器送來的程序、命令和各種數(shù)據(jù)，并把要命令和各種數(shù)據(jù)，并把要顯示的狀態(tài)、數(shù)據(jù)、出錯顯

21、示的狀態(tài)、數(shù)據(jù)、出錯信息等發(fā)送給編程器進行信息等發(fā)送給編程器進行顯示。如果有與計算機等顯示。如果有與計算機等的通信請求，也在這段時的通信請求，也在這段時間完成數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送間完成數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送任務(wù)。任務(wù)。 自診斷自診斷通訊處理通訊處理掃描輸入掃描輸入執(zhí)行程序執(zhí)行程序刷新輸出刷新輸出開機開機 PLCPLC的中央處的中央處理器對各個輸入理器對各個輸入端進行掃描，將端進行掃描，將所有輸入端的狀所有輸入端的狀態(tài)送到輸入映象態(tài)送到輸入映象寄存器。寄存器。 自診斷自診斷通訊處理通訊處理掃描輸入掃描輸入執(zhí)行程序執(zhí)行程序刷新輸出刷新輸出開機開機 中央處理器中央處理器CPUCPU將逐條執(zhí)行用戶指令將逐條執(zhí)行

22、用戶指令程序，即按程序要求程序，即按程序要求對數(shù)據(jù)進行邏輯、算對數(shù)據(jù)進行邏輯、算術(shù)運算，再將正確的術(shù)運算，再將正確的結(jié)果送到輸出映像寄結(jié)果送到輸出映像寄存器中。存器中。自診斷自診斷通訊處理通訊處理掃描輸入掃描輸入執(zhí)行程序執(zhí)行程序刷新輸出刷新輸出開機開機 當所有的指令執(zhí)行當所有的指令執(zhí)行完畢時，集中把輸出映完畢時，集中把輸出映象寄存器的狀態(tài)通過輸象寄存器的狀態(tài)通過輸出部件轉(zhuǎn)換成被控設(shè)備出部件轉(zhuǎn)換成被控設(shè)備所能接受的電壓或電流所能接受的電壓或電流信號，以驅(qū)動被控設(shè)備。信號，以驅(qū)動被控設(shè)備。 自診斷自診斷通訊處理通訊處理掃描輸入掃描輸入執(zhí)行程序執(zhí)行程序刷新輸出刷新輸出開機開機PLC經(jīng)過這五個階段的工

23、作過程，稱為一個掃描周期，完成一個掃描周期后，又重新執(zhí)行上述過程，掃描周而復(fù)始地進行。在不考慮第二個因素（通訊處理）時，掃描周期T的大小為： T=（讀入一點時間輸入點數(shù)）+（運算速度程序步數(shù)）+（輸出一點時間輸出點數(shù)）+故障診斷時間顯然掃描周期主要取決于程序的長短，一般每秒鐘可掃描數(shù)十次以上，這對于工業(yè)設(shè)備通常沒有什么影響。但對控制時間要求較嚴格，響應(yīng)速度要求快的系統(tǒng)，就應(yīng)該精確的計算響應(yīng)時間，細心編排程序，合理安排指令的順序，以盡可能減少掃描周期造成的響應(yīng)延時等不良影響。（ ）程序執(zhí)行輸入電路輸入映象寄存器輸出映象寄存器輸出電路接觸器按鈕按鈕輸入掃描執(zhí)行程序輸出刷新1.I/O1.I/O總點數(shù)

24、總點數(shù) I/O I/O總點數(shù)是衡量總點數(shù)是衡量PLCPLC接入信號和可輸出信號的接入信號和可輸出信號的數(shù)量。數(shù)量。PLCPLC的輸入輸出有開關(guān)量和模擬量兩種。其中的輸入輸出有開關(guān)量和模擬量兩種。其中開關(guān)量用最大開關(guān)量用最大I/OI/O點數(shù)表示，模擬量用最大點數(shù)表示，模擬量用最大I/OI/O通道通道數(shù)表示。數(shù)表示。2.2.存儲器容量存儲器容量 存儲器容量是衡量可存儲用戶應(yīng)用程序多少的存儲器容量是衡量可存儲用戶應(yīng)用程序多少的指標，通常以字或指標，通常以字或K K字為單位。一般的邏輯操作指令字為單位。一般的邏輯操作指令每條占每條占1 1個字，定時器、計數(shù)器移位操作等指令占個字，定時器、計數(shù)器移位操作

25、等指令占2 2個字，而數(shù)據(jù)操作指令占個字，而數(shù)據(jù)操作指令占2424個字。個字。4.4 PLC的性能、特點及分類 3.3.編程語言編程語言 編程語言是可編程控制器廠家為用戶設(shè)計的用編程語言是可編程控制器廠家為用戶設(shè)計的用于實現(xiàn)各種控制功能的編程工具，它有多種形式，于實現(xiàn)各種控制功能的編程工具，它有多種形式，常見的是梯形圖編程語言及語句表編程語言，另還常見的是梯形圖編程語言及語句表編程語言，另還有邏輯圖編程語言、布耳代數(shù)編程語言等。有邏輯圖編程語言、布耳代數(shù)編程語言等。4.4.掃描時間掃描時間 掃描時間是指執(zhí)行掃描時間是指執(zhí)行1000條指令所需要的時間。條指令所需要的時間。一般為一般為10ms左右

26、，小型機可能大于左右，小型機可能大于40ms。 5.5.內(nèi)部寄存器的種類和數(shù)量內(nèi)部寄存器的種類和數(shù)量 內(nèi)部寄存器的種類和數(shù)量是衡量內(nèi)部寄存器的種類和數(shù)量是衡量PLC硬件功能的硬件功能的一個指標。它主要用于存放變量的狀態(tài)、中間結(jié)果、一個指標。它主要用于存放變量的狀態(tài)、中間結(jié)果、數(shù)據(jù)等，還提供大量的輔助寄存器如定時器數(shù)據(jù)等，還提供大量的輔助寄存器如定時器/計數(shù)器、計數(shù)器、移位寄存器、狀態(tài)寄存器等，以便用戶編程使用。移位寄存器、狀態(tài)寄存器等，以便用戶編程使用。6.6.通訊能力通訊能力 通訊能力是指可編程控制器與可編程控制器、可通訊能力是指可編程控制器與可編程控制器、可編程控制器與計算機之間的數(shù)據(jù)傳送

27、及交換能力，它編程控制器與計算機之間的數(shù)據(jù)傳送及交換能力，它是工廠自動化的必備基礎(chǔ)。目前生產(chǎn)的可編程控制器是工廠自動化的必備基礎(chǔ)。目前生產(chǎn)的可編程控制器不論是小型機還是中大型機，都配有一至兩個、甚至不論是小型機還是中大型機，都配有一至兩個、甚至更多個通訊端口。更多個通訊端口。7.7.智能模塊智能模塊 智能模塊是指具有自己的智能模塊是指具有自己的CPU和系統(tǒng)的模塊。和系統(tǒng)的模塊。它作為它作為PLC中央處理單元的下位機，不參與中央處理單元的下位機，不參與PLC的的循環(huán)處理過程，但接受循環(huán)處理過程，但接受PLC的指揮，可獨立完成某的指揮，可獨立完成某些特殊的操作。如常見的位置控制模塊、溫度控制些特殊

28、的操作。如常見的位置控制模塊、溫度控制模塊、模塊、PID控制模塊、模糊控制模塊等等?？刂颇K、模糊控制模塊等等。PLC的 特點可靠性多功能性模塊結(jié)構(gòu)易編程性按安裝結(jié)構(gòu)分模塊式一體式疊裝式按點數(shù)功能分中型機小型機大型機1.根據(jù)其外形和安裝結(jié)構(gòu)分根據(jù)其外形和安裝結(jié)構(gòu)分 單元式結(jié)構(gòu)的特點是結(jié)構(gòu)非常緊湊。它把可編程控單元式結(jié)構(gòu)的特點是結(jié)構(gòu)非常緊湊。它把可編程控制器的三大組成部分都裝在一個金屬或塑料外殼之中，制器的三大組成部分都裝在一個金屬或塑料外殼之中，即它將所有的電路都裝入一個模塊內(nèi)，構(gòu)成一個整體。即它將所有的電路都裝入一個模塊內(nèi)，構(gòu)成一個整體。這樣，體積小，成本低，安裝方便。為了達到輸入輸這樣，體

29、積小，成本低，安裝方便。為了達到輸入輸出點數(shù)靈活配置及易于擴展的目的，某一系列的產(chǎn)品通出點數(shù)靈活配置及易于擴展的目的，某一系列的產(chǎn)品通常都由不同點數(shù)的基本單元和擴展單元構(gòu)成。常都由不同點數(shù)的基本單元和擴展單元構(gòu)成。 1 1）一體式結(jié)構(gòu)）一體式結(jié)構(gòu)( (單元式單元式) ) 2 2）模塊式結(jié)構(gòu)）模塊式結(jié)構(gòu) 模塊式可編程控制器采用搭積木的方式組成系統(tǒng)，模塊式可編程控制器采用搭積木的方式組成系統(tǒng)，在一個機架上插上在一個機架上插上CPU、電源、電源、IO模塊及特殊功能模塊及特殊功能模塊，構(gòu)成一個總模塊，構(gòu)成一個總IO點數(shù)很多的大規(guī)模綜合控制系點數(shù)很多的大規(guī)模綜合控制系統(tǒng)。統(tǒng)。3 3）疊裝式）疊裝式 以上

30、兩種結(jié)構(gòu)各有特色。前者結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，以上兩種結(jié)構(gòu)各有特色。前者結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，體積小巧，易于與機床、電控柜相聯(lián)成一體，但由于其體積小巧，易于與機床、電控柜相聯(lián)成一體，但由于其點數(shù)有搭配關(guān)系，加之各單元尺寸大小不一致，因此不點數(shù)有搭配關(guān)系，加之各單元尺寸大小不一致，因此不易安裝整齊。后者點數(shù)配置靈活，又易于構(gòu)成較多點數(shù)易安裝整齊。后者點數(shù)配置靈活，又易于構(gòu)成較多點數(shù)的大系統(tǒng)，但尺寸較大，難于與小型設(shè)備相聯(lián)。為此，的大系統(tǒng)，但尺寸較大，難于與小型設(shè)備相聯(lián)。為此，有些公司開發(fā)出疊裝式結(jié)構(gòu)的有些公司開發(fā)出疊裝式結(jié)構(gòu)的PLC，它的結(jié)構(gòu)也是各種，它的結(jié)構(gòu)也是各種單元、單元、CPU自成獨立的模塊，

31、但安裝不用機架，僅用電自成獨立的模塊，但安裝不用機架，僅用電纜進行單元間聯(lián)接，且各單元可以一層層地疊裝。這樣，纜進行單元間聯(lián)接，且各單元可以一層層地疊裝。這樣，既達到了配置靈活的目的，又可以做得體積小巧。既達到了配置靈活的目的，又可以做得體積小巧。2.2.按點數(shù)、功能分按點數(shù)、功能分 1 1）小型）小型PLCPLC 小型小型PLC又稱為低檔又稱為低檔PLC。這類。這類PLC的規(guī)模較小，的規(guī)模較小，它的輸入輸出點數(shù)一般從它的輸入輸出點數(shù)一般從20點到點到128點。其中輸入輸出點。其中輸入輸出點數(shù)小于點數(shù)小于64點的點的PLC又稱為超小型機。用戶存儲器容量又稱為超小型機。用戶存儲器容量小于小于2K

32、B，具有邏輯運算、定時、計數(shù)、移位及自診斷、，具有邏輯運算、定時、計數(shù)、移位及自診斷、監(jiān)控等基本功能，有些還有少量的模擬量監(jiān)控等基本功能，有些還有少量的模擬量I/O、算術(shù)運、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送、遠程算、數(shù)據(jù)傳送、遠程I/O和通信等功能，可用于開關(guān)量和通信等功能，可用于開關(guān)量控制、定時計數(shù)控制、順序控制及少量模擬量控制等控制、定時計數(shù)控制、順序控制及少量模擬量控制等場合，通常用來代替繼電器場合，通常用來代替繼電器接觸器控制，在單機或小接觸器控制，在單機或小規(guī)模生產(chǎn)過程中使用。規(guī)模生產(chǎn)過程中使用。 2 2）中型）中型PLCPLC 中型中型PLCPLC的的I/OI/O點數(shù)通常在點數(shù)通常在120120

33、點至點至512512點之間，用戶程序點之間，用戶程序存儲器的容量為存儲器的容量為2KB2KB8KB8KB，除具有小型機的功能外，還具有，除具有小型機的功能外，還具有較強的模擬量較強的模擬量I/OI/O、數(shù)字計算、過程參數(shù)調(diào)節(jié)如比例、積分、數(shù)字計算、過程參數(shù)調(diào)節(jié)如比例、積分、微分微分(PID)(PID)調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)傳送與比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、中斷控制、調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)傳送與比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、中斷控制、遠程遠程I/OI/O及通信聯(lián)網(wǎng)功能。適用于既有開關(guān)量又有模擬量的及通信聯(lián)網(wǎng)功能。適用于既有開關(guān)量又有模擬量的較為復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如大型注塑機控制、配料和秤重等中較為復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如大型注塑機控制、配料和秤重等中小

34、型連續(xù)生產(chǎn)過程控制小型連續(xù)生產(chǎn)過程控制 3 3）大型）大型PLCPLC 大型大型PLC又稱為高檔又稱為高檔PLC，I/O點數(shù)在點數(shù)在512點以上，其中點以上，其中I/O點數(shù)大點數(shù)大于于8192點的又稱為超大型點的又稱為超大型PLC，用，用戶程序存儲器容量在戶程序存儲器容量在8KB以上，除以上，除具有中型機的功能外，還具有較強具有中型機的功能外，還具有較強的數(shù)據(jù)處理、模擬調(diào)節(jié)、特殊功能的數(shù)據(jù)處理、模擬調(diào)節(jié)、特殊功能函數(shù)運算、監(jiān)視、記錄、打印等功函數(shù)運算、監(jiān)視、記錄、打印等功能，以及強大的通信聯(lián)網(wǎng)、中斷控能，以及強大的通信聯(lián)網(wǎng)、中斷控制、智能控制和遠程控制等功能。制、智能控制和遠程控制等功能。由于

35、大型由于大型PLC具有比中小型具有比中小型PLC更更強大的功能，因此一般用于大規(guī)模強大的功能，因此一般用于大規(guī)模過程控制、分布式控制系統(tǒng)和工廠過程控制、分布式控制系統(tǒng)和工廠自動化網(wǎng)絡(luò)等場合。自動化網(wǎng)絡(luò)等場合。 1.1.邏輯量控制邏輯量控制 這是這是PLCPLC最基本的應(yīng)用領(lǐng)域，可用最基本的應(yīng)用領(lǐng)域，可用PLCPLC取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)邏輯控取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)邏輯控制和順序控制。在單機控制、多機群控和制和順序控制。在單機控制、多機群控和自動生產(chǎn)線控制方面都有很多成功的應(yīng)用自動生產(chǎn)線控制方面都有很多成功的應(yīng)用實例，如機床電氣控制、起重機、皮帶運實例，如機床電氣控制、起重機、皮

36、帶運輸機和包裝機械的控制、注塑機的控制、輸機和包裝機械的控制、注塑機的控制、電梯的控制、飲料灌裝生產(chǎn)線、家用電器電梯的控制、飲料灌裝生產(chǎn)線、家用電器( (電視機、冰箱、洗衣機等電視機、冰箱、洗衣機等) )自動裝配線的自動裝配線的控制、汽車、化工、造紙、軋鋼自動生產(chǎn)控制、汽車、化工、造紙、軋鋼自動生產(chǎn)線的控制等。線的控制等。 2.模擬量控制 PLC都具有模擬量處理功能，通過模擬量IO模塊可對溫度、壓力、速度、流量等連續(xù)變化的模擬量進行控制，而且編程和使用都很方便。大、中型的PLC還具有PID閉環(huán)控制功能，運用PID子程序或使用專用的智能PID模塊，可以實現(xiàn)對模擬量的閉環(huán)過程控制。隨著PLC規(guī)模的擴大，控制的回路己從幾個增加到幾十個甚至上百個，可以組成較復(fù)雜的閉環(huán)控制系統(tǒng)。PLC的模擬量控制功能已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)各個行業(yè)，例如自動焊機控制、鍋爐運行控制、連軋機的速度和位置控制等都是典型的閉環(huán)過程控制的應(yīng)用場合。 3.3.運動控制運動控制 運動控制是指運動控制是指PLCPLC對直線運動對直線運動或圓周運動的控制，也稱為位置或圓周運動的控制，也稱為位置控制，早期控制，早期PLCPLC通過開關(guān)量通過開關(guān)量I/OI/O模模塊與位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu)的連塊與位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu)的連接來實現(xiàn)這一功能，現(xiàn)在一般都接來實現(xiàn)