可編程序控制器的基本知識ppt課件

1、第2章 可編程序控制器的 根本知識可編程序控制器可編程序控制器(PLC)(PLC)的歷史與的歷史與開展開展 2.1PLCPLC的特點及運用領(lǐng)域的特點及運用領(lǐng)域2.2PLCPLC的普通構(gòu)成和根本任務原理的普通構(gòu)成和根本任務原理2.3可編程序控制器的編程言語可編程序控制器的編程言語2.4PLCPLC的主要性能目的和分類的主要性能目的和分類2.52.1 可編程序控制器 PLC的歷史與開展 2.1.1 可編程序控制器的定義 在1987年國際電工委員會IEC公布的可編程序控制器規(guī)范草案第三稿中，對可編程序控制器作如下定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，是專門為在工業(yè)環(huán)境下運用而設計的。 它

2、采用可以編制程序的存儲器，在其內(nèi)部執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令，并能經(jīng)過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或消費過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)構(gòu)成一個整體，易于擴展其功能的原那么設計的。 2.1.2 PLC的產(chǎn)生與開展 這項新技術(shù)在工業(yè)界產(chǎn)生了宏大的影響。自誕生以來，PLC經(jīng)過了5個開展時期。 1從1969年到20世紀70年代初期。 220世紀70年代初期到末期。 320世紀70年代末期到20世紀80年代中期。 420世紀80年代中期到20世紀90年代中期。 520世紀90年代中期至今。 2.1.3 PLC的開展趨勢 1方便靈敏

3、和小型化 1實現(xiàn)機電一體化的理想控制設備。 2在構(gòu)造上，一些小型機采用框架和模塊的組合方式，運用戶方便靈敏的方式構(gòu)成所需求的系統(tǒng)。 2高功能和大型化 1對鋼鐵工業(yè)，化工業(yè)等大型企業(yè)施行消費過程的自動控制普通比較復雜。 2不久的未來，大型PLC會全部運用64位芯片。2.2 PLC的特點及運用領(lǐng)域 2.2.1 PLC的特點 1可靠性高 1大量的開關(guān)動體由無觸點的半導體集成電路完成。 2制造工藝采取了抗干擾措施。 3PLC具有完善的自診斷功能。 4特殊的外殼封裝構(gòu)造。 2編程簡單梯形圖言語是面向用戶的高級言語。 3通用性好 1PLC是經(jīng)過軟件來實現(xiàn)控制的。 2同一系列PLC，不同功能機型根本一樣，可

4、以互換。 4功能強大 1PLC最廣泛的運用是對開關(guān)量進展邏輯運算和順序控制，同時還可以對模擬量進展控制。 2PLC可以控制一臺單機、一條消費線、還可以控制一個機群，可以現(xiàn)場控制也可以遠間隔 控制。 5體積小、功耗低 1采用半導體集成電路。 2設計構(gòu)造緊湊。 6設計施工周期短 2.2.2 PLC的運用領(lǐng)域 1.開關(guān)量的邏輯控制從十幾個到成千上萬個點。 2.模擬量控制溫度、壓力、流量、液面高度等。 3.機械運動控制對伺服電機和步進電機控制。 4.通訊、聯(lián)網(wǎng)及集散控制可使整個工廠實現(xiàn)消費自動化。 5.數(shù)據(jù)處置較復雜的數(shù)據(jù)處置普通運用在大、中型控制系統(tǒng)。 2.3 PLC的普通構(gòu)成 和根本任務原理 2.

5、3.1 PLC的普通構(gòu)成 PLC消費廠家很多，產(chǎn)品的構(gòu)造也各不一樣，但其根本構(gòu)成一樣，都采用計算機構(gòu)造，如圖2-1所示。 圖2-1 PLC構(gòu)造表示圖 1CPU它是PLC的中心和控制指點中心 1CPU經(jīng)過三總線與存儲器、I/O接口電路相銜接，完 成信息傳送轉(zhuǎn)換等。 2CPU的主要功能：接受輸入信號并存入存儲器，讀出執(zhí)行指令，將結(jié)果輸出，處置中斷懇求，預備下一條指令。 2存儲器系統(tǒng)程序存儲器：系統(tǒng)程序固化在ROM中。 1 系統(tǒng)程序存儲器 2用戶程序存儲器 3任務數(shù)據(jù)存儲器 3輸入、輸出接口電路1直流輸入電路3輸入、輸出接口電路2交流輸入電路3輸入、輸出接口電路1晶體管輸出電路3輸入、輸出接口電路2

6、雙向晶閘管輸出電路3輸入、輸出接口電路3繼電器輸出電路 4電源為保證plc可靠，大多采用開關(guān)型穩(wěn)壓電源； 有的plc還向外部提供24v直流電源。 5外設接口 6I/O擴展接口每臺plc都有外設端口，對稱外設接口、外接接口。它是在主機外殼上與外部設備配接口插座。經(jīng)過電纜線可配接偏移器、計算機、其他plc、打印機等。 2.3.2 PLC的根本任務過程 可編程序控制器的任務過程如圖2-4所示。 1輸入采樣：在執(zhí)行用戶程序的過程中，輸入映象存放器的形狀不變。 2程序執(zhí)行：執(zhí)行程序時所需的信號，是在輸入存放器形狀和其它一些編程原件形狀中獲得的。 3輸出刷新：輸出鎖存器的內(nèi)容要等到下一個掃描周期的輸出階段

7、才會被刷新。 圖2-4 可編程序控制器的任務過程 2.3.3 PLC的I/O滯后景象 從PLC任務過程的分析可知，PLC由于采用循環(huán)掃描的任務方式，而且對輸入和輸出信號只在每個掃描周期的I/O刷新階段集中輸入并集中輸出，所以必然會產(chǎn)生輸出信號相對輸入信號的滯后景象。 2.4 可編程序控制器的編程言語 2.4.1 梯形圖言語 物理繼電器PLC繼電器線圈觸點常開常閉SB1SB2KMKM00000010000000101000 2.4.2 助記符言語 LD 00000 助記符言語包括兩部分 OR 01000 操作碼：指令 AND NOT 00001 操作數(shù)：地址或設定的值 OUT 01000 1助記

8、符言語類似于計算機的匯編言語。 2語句表編程言語不如梯形圖籠統(tǒng)、直觀，但是在運用簡易編程器輸入用戶程序時，必需采用。 3助記符言語與梯形圖言語相互對應、相互轉(zhuǎn)換。 2.4.3 邏輯功能圖 2.4.4 高級言語方便的與計算機通訊聯(lián)網(wǎng)。 2.5 PLC的主要性能目的和分類2.5.1 PLC的主要性能目的 1I/O點數(shù)衡量PLC性能的主要目的之一。 1I/O點數(shù)計PLC面板上的輸入、輸出端子的個數(shù)。 2PLC的I/O點數(shù)普通包括主機I/O點數(shù)和擴展單元I/O點數(shù)。 2程序容量 3.掃描速度指執(zhí)行程序的速度。普通的掃描字字節(jié)，步所用的時間來衡量掃描速度。 用戶手冊普通給出執(zhí)行各條指令所用的時間， 可以

9、經(jīng)過比較各種執(zhí)行一樣操作所用的時間來 衡量掃描速度的快慢。 4指令條數(shù)變成指令種類及條數(shù)越多，功能越強。 5內(nèi)部繼電器和存放器內(nèi)部器件包括各種繼電器、計數(shù)器、定時器、數(shù)據(jù)存儲器等。 6特殊功能及高級模塊包括擴展及各種功能模塊的功能擴展。 2.5.2 PLC的分類1按構(gòu)造方式分類 1整體式構(gòu)造：小型PLC常采用 2模塊式構(gòu)造：普通大中型PLC采用 3分散式構(gòu)造：CPU、電源、存儲器集中放置在控制室 2按I/O點數(shù)分類 1微型機：I/O點數(shù)64點，程序存儲量1K字節(jié) 2小型機：64256點，程序存儲量3.6KB 3中型機：2562048點，程序存儲量2048點，程序存儲量13KB 3按功能分類 1低檔機：普通用于單機或小規(guī)模消費過程。 2中檔機：小型延續(xù)消費過程的復雜邏