《可編程序控制器系統(tǒng)》課件

1、浙江大學電氣工程學院浙江大學電氣工程學院浙江大學羅克韋爾自動化實浙江大學羅克韋爾自動化實驗室驗室 賈愛民賈愛民電話：電話：87951795（玉泉）（玉泉）88206202（紫金港）（紫金港）Email: A可編程序控制器系統(tǒng)可編程序控制器系統(tǒng)可編程序控制器系統(tǒng)可編程序控制器系統(tǒng)課程背景課程背景1 1、211PLC211PLC實驗室實驗室2 2、浙江大學羅克韋爾自動化實驗室、浙江大學羅克韋爾自動化實驗室3 3、浙江大學羅克韋爾、浙江大學羅克韋爾ACIGACIG動手培訓中心動手培訓中心4 4、浙江大學羅克韋爾自動化獎學金、浙江大學羅克韋爾自動化獎學金本科本科3 3名（電氣學院），研究生名（電氣學院

2、），研究生7 7名（全校）名（全校）課程目的課程目的學習知識與完成學業(yè)并重。學習知識與完成學業(yè)并重。可編程序控制器系統(tǒng)可編程序控制器系統(tǒng)課程內容課程內容1 1、了解可編程序控制器的原理、應用與硬件、了解可編程序控制器的原理、應用與硬件組成，包括可編程序控制器處理器及輸入輸組成，包括可編程序控制器處理器及輸入輸出設備。出設備。2 2、掌握可編程序控制器的指令及編程，學會、掌握可編程序控制器的指令及編程，學會各種編程及監(jiān)控軟件的使用。各種編程及監(jiān)控軟件的使用。3 3、初步了解可編程序控制器的網絡系統(tǒng)。、初步了解可編程序控制器的網絡系統(tǒng)。4 4、初步了解可編程序控制器系統(tǒng)的設計方法、初步了解可編程序

3、控制器系統(tǒng)的設計方法 可編程序控制器系統(tǒng)可編程序控制器系統(tǒng)考核方法考核方法平時作業(yè)與出勤情況：平時作業(yè)與出勤情況：10%10%實驗出勤與實驗考核：實驗出勤與實驗考核：30%30%期末考查：期末考查：60%60%可編程序控制器系統(tǒng)可編程序控制器系統(tǒng)軟件及其安裝軟件及其安裝1 1、編程軟件：、編程軟件：RSLogix5RSLogix52 2、通訊軟件：、通訊軟件：RSLinxRSLinx3 3、仿真軟件：、仿真軟件：RSEmulate5RSEmulate54 4、監(jiān)控軟件：、監(jiān)控軟件：RSView32RSView325 5、激活鑰匙盤、激活鑰匙盤可編程序控制器系統(tǒng)可編程序控制器系統(tǒng)實驗初步安排實驗

4、初步安排1 1、從第、從第4 4周開始，連續(xù)周開始，連續(xù)3 3次，地點東次，地點東3-5063-5062 2、時間：每周六，上、下午各一個班，分班、時間：每周六，上、下午各一個班，分班情況另行通知情況另行通知上午：上午：8 8：30113011：3030下午：下午：1 1：004004：00003 3、內容：、內容：第第1 1次：各軟件的使用介紹和熟悉；次：各軟件的使用介紹和熟悉；第第2 2次：軟件的進一步熟悉和調試相應的程序次：軟件的進一步熟悉和調試相應的程序；第第3 3次：檢查實驗的情況與實驗測試次：檢查實驗的情況與實驗測試PLCPLC與繼電接觸控制與繼電接觸控制三相異步電動機的直接起動控

5、制PLCPLC與繼電接觸控制與繼電接觸控制三相異步電動機的正、反轉控制PLCPLC與單片機（或與單片機（或DSPDSP）相同點：都是計算機控制不同點：PLC系統(tǒng)是系統(tǒng)集成；而單片機單片機 （或（或DSPDSP）需要開發(fā)。）需要開發(fā)。RockwellRockwell Rockwell從國防驕子到自動化巨人，并購史： Allen-Bradley（1985） Rockwell Software (ICOM)，Reliance Electric，Dodge（1995） 2001年7月， Rockwell剝離航空航天業(yè)務，正式更名為 “羅克韋爾自動化”（Rockwell Automation） 全球總部

6、: 美國威斯康辛洲密爾沃基市 2001財政年度銷售總額: 43億美元 23,000 多名員工 在80多個國家擁有超過450 家 銷售和支持機構美國國家級科學研究機構，為 Rockwell Automation, Rockwell Collins,美國政府以及波音等其他公司提供研究服務位于加利福尼亞州 Thousand Oaks提供電子、光學、新材料、成像技術、信息科學等基礎性研究計劃世界領先呼叫中心系統(tǒng)供世界領先呼叫中心系統(tǒng)供應商（應商（3%3%）工業(yè)控制和信息產品、工廠工業(yè)控制和信息產品、工廠自動化解決方案（自動化解決方案（79%79%）美國知名國家級研究機構美國知名國家級研究機構，領先技術

7、創(chuàng)導者，領先技術創(chuàng)導者機械動力傳送和工業(yè)電機和機械動力傳送和工業(yè)電機和傳動控制（傳動控制（18%18%）羅克韋爾自動化實時控制實時控制與系統(tǒng)方案與系統(tǒng)方案電氣傳輸電氣傳輸機械動力機械動力傳送傳送信息管理信息管理與軟件技術與軟件技術的應用的應用集成、工業(yè)與應用系統(tǒng)集成、工業(yè)與應用系統(tǒng)專業(yè)經驗，合作，協調專業(yè)經驗，合作，協調Allen-Bradley Allen-Bradley 工業(yè)控制產品工業(yè)控制產品控制器驅動設備 / 馬達 電子操作員終端工程解決方案I/O 系統(tǒng)工業(yè)計算機工業(yè)控制器件中壓產品運動控制馬達控制中心網絡與通訊產品基于PC的系統(tǒng)電力與能源管理配電產品過程控制安全產品傳感器軟件 機械/

8、電氣設計RSRSWire 通訊軟件RSRSLinx, RSRSNetWorx 編程軟件RSRSLogix, RSRSGuardian 過程監(jiān)視與控制RSRSBatch, ProcessPak 人機接口(HMI) /可視化RSRSView SE/ME 信息管理RSRSSQL, RSRSBizwareSeamless Integrationwith office softwareInformationManagementVisualizationProcessControlCommunicationsLogicDevice LevelControlDesign and Documentation消

9、費類產品消費類產品: 食品啤酒飲料與食品啤酒飲料與包裝包裝 Rockwell Automation can help food, beverage and packaging companies meet the challenges of todays rapidly changing market, stringent quality control standards and high production costs. Procter & Gamble Anheuser-Busch Coca-Cola Kellogg Philip Morris Nestl汽車汽車制造業(yè)制造業(yè)R

10、ockwell Automation has been part of the solution for streamlining manufacturing processes, enhancing productivity, minimizing costs, increasing flexibility and speeding time to market in the automotive industry for nearly 100 years. Daimler-Chrysler BMW General Motors Ford Harley-Davidson Goodyear M

11、ichelin冶金冶金Market fluctuations, intensifying global competition and changing materials and process technologies are everyday challenges in the metals industry. Rockwell Automation solutions can help. Reynolds Alcoa Bethlehem LTV Nucor USX 采礦與水泥采礦與水泥 Rockwell Automation can help cement, mining and mi

12、neral processing companies meet the challenges of intensifying global competition, remote site support, high production costs and increasingly stringent environmental standards. Mining/Mineral ProcessingConsol (Coal)Grupo Mexico (Copper)Newmont (Gold)Barrick (Gold)CementHolcim (Swiss)Lafarge (French

13、)Cemex (Mexican)林林產品產品 Environmental regulatory compliance and other challenges are a fact of life. Rockwell Automation has the expertise to help forest products companies grow their business. Weyerhauser International Paper Mead Appleton Paper Georgia Pacific Kimberly-Clark Aracruz Wellman Consolid

14、ated Papers石油石油與化工與化工 Petroleum producers and chemical processors can meet the challenges of todays global marketplace such as competitive prices, quality products reduced cycle times and stringent environmental regulations with solutions from Rockwell Automation. Chevron Conoco Dow Chemical E56on E

15、56on PDVSA Shell Texaco半導體半導體Within the semiconductor industry, millions of dollars per day hinge on the ability to get to market fastest and to build and maintain ultra-pure semiconductor production facilities. Rockwell Automation has solutions to meet these needs.IntelApplied MaterialsNovellus醫(yī)藥醫(yī)藥

16、與衛(wèi)生保健與衛(wèi)生保健Healthcare products manufacturers must meet the challenges of tough validation requirements and increasing operating costs. Our products and services help optimize processes and improve time to market. Pfizer Eli Lilly Procter & Gamble Johnson & Johnson Unilever 其他行業(yè)其他行業(yè) 紡織紡織電力電力娛樂

17、娛樂物流物流塑料塑料機場機場/港口港口 Disney World Pacific Gas & Elec. Wisconsin Power Applied Power AuTau Water FacilityHongKongShanghaiGuangzhouBeijingXiamenWuhanShenyangChongqingDalianXian常用網址常用網址常用網址：rockwellautomation中國網站：https:/ http:/ 各系列各系列PLC一、現代PLC：Logig平臺 Logix PAS、 ControlLigix、CompactLogix、FlexLogix、

18、DriveLogix、SoftLogix DeiceLogix 等 編程軟件采用統(tǒng)一的RSLogix 5000 二、傳統(tǒng)PLC： PLC-5：編程軟件采用RSLogix 5 SLC-500：編程軟件采用RSLogix 500 MicroLogix1000、1500、1200：編程軟件采用RSLogix 500 Pico：編程軟件采用PicoSoft Pro三、初期PLC： PLC-3（ PLC-5的前身）：編程軟件采用AI.2 PLC-2（SLC-500的前身）：編程軟件采用AI.3四、特殊PLC：如GuardPLC1200、1400、1600、1800可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)

19、概述第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述 1.11.1可編程序控制器系統(tǒng)的產生與定義可編程序控制器系統(tǒng)的產生與定義 一.傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)及其存在的問題(20世紀20年代） 1.1.繼電接觸器控制系統(tǒng)定義繼電接觸器控制系統(tǒng)定義 用導線將各種繼電器、定時器、接觸器及其觸點按一定的邏輯關系連接起來組成控制系統(tǒng)，控制各種生產機械，這就是大家所熟悉的傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)。 2 2。繼電接觸器控制系統(tǒng)特點。繼電接觸器控制系統(tǒng)特點 由于它結構簡單、容易掌握、價格便宜，能在一定范圍內（特別是在工作模式固定、工作方式簡單的場合）滿足自動控制的需要，因而使用面甚廣，在一定時期內

20、在工業(yè)控制領域中曾占主導地位。第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述 3 3。繼電接觸器控制系統(tǒng)存在的問題。繼電接觸器控制系統(tǒng)存在的問題 （1）隨著生產的發(fā)展，控制要求愈來愈復雜，采用繼電器的類型和數量就不得不大量增加，電器之間的連接也就非常復雜，使控制柜的體積非常龐大，大大增加了生產控制柜的難度； （2）在繼電接觸器控制系統(tǒng)中，一個繼電器或一條連線出現故障，都會造成整個系統(tǒng)運行的不正常，而且由于系統(tǒng)的復雜，給查找和排除故障帶來困難，維修非常不便； (3)當生產工藝或對象改變時，原來的接線和控制柜就要改接或更換，因此繼電接觸器控制系統(tǒng)的通用性和靈活性都遠遠不夠。 因此，為

21、了滿足現代生產的需求，人們自然對控制系統(tǒng)提出了更可靠、更經濟、更通用、更靈活、易維修更可靠、更經濟、更通用、更靈活、易維修等要求。二。其他控制裝置二。其他控制裝置 （2020世紀世紀6060年代）年代）1 1。半導體邏輯元件控制裝置。半導體邏輯元件控制裝置 半導體邏輯元件半導體邏輯元件： 是一種由半導體電子器件（各種晶體管、電阻、電容和硅可控整流元件等）組成的自動化元件，它種類很多，如各種邏輯門（與、或、非）、觸發(fā)器、延時元件、振蕩器、開關放大器、電平檢測器、接近開關、交流可控硅開關等。半導體邏輯元件控制裝置半導體邏輯元件控制裝置： 用半導體邏輯元件控制元件，按某種控制需要構成相應的無觸點邏輯

22、控制系統(tǒng)及控制裝置；也可用邏輯元件組成通用的順序控制裝置。最常用的一種順序控制裝置就是利用二極管矩陣來實現輸入輸出邏輯關系，只要改變矩陣板上二極管插頭的位置就可以改變動作的順序，從而大大增加了控制系統(tǒng)的靈活性 。第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述2 2。用小型計算機來實現工業(yè)控制。用小型計算機來實現工業(yè)控制 : : 由于價格昂貴，輸入、輸出電路的不匹配及編程技術復雜等原因（因為當時計算機的接口技術、編程技術還遠遠沒有達到目前的水平），因而并未得到推廣應用。第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述三。三。PLCPLC控制系統(tǒng)的提出控制系統(tǒng)的提出 六十

23、年代末期，美國的汽車制造業(yè)競爭激烈，各生產廠家汽車型號不斷更新，其加工的生產線亦必須隨之改變，對整個控制系統(tǒng)要重新配置，因此，1968年美國通用汽車公司（GM）公開招標，對控制系統(tǒng)提出具體要求：（1）編程簡單，可在現場修改程序；（2）維修方便，采用模塊化結構，即插件式；（3）可靠性高于繼電器控制系統(tǒng)，能在惡劣環(huán)境下工作；（4）體積小于繼電器控制柜；（5）價格便宜，成本應可與繼電器控制系統(tǒng)競爭；（6）輸入、輸出可以采用市電，電流達到一定 要求（2A以 上），可直接驅動繼電器和電磁閥；第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述（7）具有數據通訊功能，數據可直接送入管理計算機；（8

24、）易于系統(tǒng)擴展，在擴展系統(tǒng)時只要很小變更； （9）用戶程序存儲器容量至少能擴展到4K以上。 這些要求實際上提出了將繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、使用方便、價格低的優(yōu)點與計算機的功能完善、靈活性、通用性好的特點結合起來，將繼電接觸器控制硬接線邏輯轉變?yōu)橛嬎銠C的軟件邏輯編程的設想。第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述四。四。PLCPLC的歷史的歷史 1969年美國數字設備公司（DEC）根據上述要求，研制出世界上第一臺可編程序控制器，并在GM公司汽車生產線上首次應用成功。當時人們把它稱為可編程序邏輯控制器PLC（Progrmmable Logic Controller），只是用它

25、取代繼電接觸器控制，功能僅限于執(zhí)行繼電器邏輯、計時、計數等。可編程序控制器問世后，發(fā)展極為迅速。 1971年日本開始生產可編程序控制器；1973年歐洲開始生產可編程序控制器，到現在世界各國一些著名的電氣制造商幾乎都在生產PLC裝置，如美國羅克韋爾自動化公司的A-B、歐洲的西門子、日本的三菱、日本的OMROM、美國的GE等，PLC已作為一個獨立的工業(yè)設備被列入生產中，成為當代電控裝置的主導。第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述五。五。PLCPLC的定義的定義 國際電工委員會（IEC）1985年1月對可編程序控制器作過如下定義定義：“可編程序控制器是一種數字運算的電子系統(tǒng)，

26、專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器，用來在內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P設備，都應按易于工業(yè)控制系統(tǒng)聯成一個整體、易于擴充功能的原則設計?！?第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述1.2 1.2 可編程序控制器系統(tǒng)的基本特點及在工業(yè)控制中的應用可編程序控制器系統(tǒng)的基本特點及在工業(yè)控制中的應用一?？删幊绦蚩刂破飨到y(tǒng)的基本特點可編程序控制器系統(tǒng)的基本特點 （1）編程簡單 （2）控制系統(tǒng)構成簡單，通用性強 （3）抗干擾能力強，可靠性高 （4）

27、體積小，維護方便 （5）縮短設計、施工、投產調試的周期 第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述（6）其他功能 PLC除了上述特點之外，它具有開關量輸入輸出，模擬量輸入輸出，和大量的內部中間繼電器、時間繼電器（定時器）、計數器等，具有邏輯控制、順序控制、信號數據處理（算術處理、數據處理）等功能，并具有各種接口功能（可配備一般的I/O接口模塊和一些智能模塊如通訊模塊、高精度定位模塊、遠程I/O控制等），現在的PLC還具有強大的網絡功能，可以通過各種通訊口將數據直接傳送給上位機，以實現上位機的數據采集和監(jiān)控。第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述二?？删幊?/p>

28、序控制器系統(tǒng)在工業(yè)控制的應用二?？删幊绦蚩刂破飨到y(tǒng)在工業(yè)控制的應用 1。工業(yè)部門對各種工業(yè)自控設備的需求 （見表1.2.1 ） 2。應用行業(yè)第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述三?？删幊绦蚩刂破飨到y(tǒng)的基本組成與工作原理三?？删幊绦蚩刂破飨到y(tǒng)的基本組成與工作原理 1?？删幊绦蚩刂破飨到y(tǒng)的基本組成可編程序控制器系統(tǒng)的基本組成 編程設備外部設備輸入模塊CPU模塊微處理器存貯器輸出模塊外部設備電 源 模 塊第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述（1）CPU模塊 CPU模塊是可編程序控制器的核心模塊，它主要由微處理器和存儲器兩部分組成。 微處理器：微處理器：

29、可以采用大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路微處理器芯片 構成 ； 存儲器：存儲器：可編程序控制器的存貯器包括系統(tǒng)存貯器和用戶存 貯器兩部分 第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述(2)2)、輸入輸出（、輸入輸出（I/OI/O）模塊）模塊 輸入輸出模塊輸入輸出模塊: :是可編程序控制器與現場設備連接的接口。輸入模塊：輸入模塊：用來接收和采集現場設備的輸入信號，包括開關 量輸入信號和模擬量輸入信號。 輸出模塊：輸出模塊：用來向各執(zhí)行機構輸出控制信號，包括開關量輸 出信號和模擬量輸出信號。輸入輸出模塊的分類輸入輸出模塊的分類 ：（1）數字量輸入輸出模塊： （2）模擬量輸入輸出模塊： （3

30、）特殊模塊：如高速計數器模塊、熱電偶或熱電阻模塊， 各種定位模塊、各種編碼器模塊、ASCII BASIC模塊、各種通訊模塊等等。 第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述（3）編程設備 （4）電源模塊 第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述2. 2. 可編程序控制器的基本工作原理可編程序控制器的基本工作原理 可編程序控制器在程序執(zhí)行時，采用了不斷循環(huán)執(zhí)行的工作方式。概括地說，可編程序控制器采用了“不斷循環(huán)不斷循環(huán)順序掃描順序掃描”的工作方式，CPU從第一條指令開始，順序逐條地執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結束為止，然后又返回第一條指令開始新的一輪掃描?？删?/p>

31、程序控制器就是這樣周而復始地重復上述的掃描循環(huán) 。 第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述PLC運行框圖： 上電及內部處理掃描過程診斷及出錯處理第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述第一部分：是上電及內部處理，上電后對整個系統(tǒng)進行一些 初始化工作，如硬件初始化、I/O模塊配置檢查、 停電保護設定及其它初始化處理。第二部分：是掃描過程，掃描過程實際上包含三個部分： 首先是輸入掃描，其次是程序掃描階段， 最后一個階段即輸出掃描階段 。第三部分：是診斷及出錯處理。 可編程序控制器每掃描一次，就執(zhí)行一次自診斷，檢查諸如CPU、電池電壓、程序存儲器、I/O通訊

32、是否異?；虺鲥e，如查出錯誤或異常，CPU面板上的指示燈就會指示，并在特殊寄存器中存入出錯代碼。若出現致命錯誤，CPU就會被強制成STOP方式，停止掃描。第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述掃描周期掃描周期： 通常規(guī)定，從掃描過程的某一點開始，經過一個循環(huán)重新回到該點所需要的時間稱為掃描周期。 如果忽略可編程序控制器的通訊服務時間，忽略更新時鐘及進行自診斷的時間，忽略I/O刷新的響應滯后時間，掃描周期就是程序執(zhí)行時間和I/O掃描時間之和。 第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述四、 可編程序控制器的國內外發(fā)狀況及發(fā)展趨勢 （1）產品規(guī)模向大、小兩個方

33、向發(fā)展 （2）體系結構開放化及通信功能標準化 （3）I/O模塊智能化及專用化 （4）編程組態(tài)軟件圖形化 （5）發(fā)展集成技術及容錯技術 第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述第第1 1章章 可編程序控制器系統(tǒng)概述可編程序控制器系統(tǒng)概述問題？問題？第第1 1章章 思考題思考題1、PLC的基本組成2、PLC的工作原理3、PLC掃描周期的定義可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/O模塊模塊2.1 2.1 概述概述 一、一、 可編程序控制器系統(tǒng)的組成可編程序控制器系統(tǒng)的組成 組成：組成： PLC主要由電源、處理器(CPU)、輸入/輸 出單元(I/O) 、及一些外部單元(如

34、編程器等)組成。 安裝：安裝： 常安裝于通用的輸入/輸出框架上裝有CPU模塊的框架稱為基本框架，或稱為本地框架本地框架，其它為擴展框架擴展框架： （1）基本框架與擴展框架之間如果距離較近(一般不超過30m)，可通過擴展本地I/O(并行)通信口與多個本地擴展框架相連； （2）如果距離較遠(一般少于3000m)，可以通過遠程I/O口連接甚至網絡連接第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊I/OI/O點的含義點的含義（數字量模塊）（數字量模塊） （1）輸入模塊與外部設備（如開關）的連接，與處理器內存（數據文件：輸入文件）之間的關系。 （2）輸出模塊與外部設備（

35、如指示燈）的連接，與處理器內存（數據文件：輸出文件）之間的關系。 （3）如何在輸入與輸出之間實現控制：閉合開關，指示燈亮；閱讀梯形圖：指令含義、I/O地址。 （4）如何實現反向控制：即打開開關，指示燈亮；方法一：傳統(tǒng)方法-硬件實現方法二：PLC實現，只需換一個指令的類型-XIC換成XIO （5）自鎖的概念及實現：方法一：傳統(tǒng)方法-硬件實現方法二：PLC實現，只需編程第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊典型結構：DH+Plant Ethernet NetworkControlLogixGatewayDH+ControlLogixGatewayContr

36、olNetProgrammingTerminalData CollectionandRecipe ManagementPLC-5CPLC-5CPLC-5PLC-5SLCSLCRSViewRSViewPanelView1400e1771 I/OPLC-3PyramidIntegrator第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊二、二、 可編程序控制器的主要性能指標可編程序控制器的主要性能指標 1、存儲容量 生產廠家在生產可編程序控制器時，已按照機器型號的不同，設置了不同容量的存儲器，小到1K幾K，大至12M ，甚至更大。2、控制容量 就是I/O容量，也叫I

37、/O能力，通常以離散量(數字量)的I/O個數計算。 3、掃描速度：常用1千條（1K）指令所需的時間來說明可編 程序控制器的掃描速度（大約1ms10ms/k指令 ）。 4、指令功能及軟件支持5、網絡與通信 第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊I/O框架（1771框架）：1、不帶電源和適配器的框架，共有四種。包括：（1）4槽框架1771-A1B（2）8槽框架1771-A2B（3）12槽框架1771-A3B（4）14槽框架1771-A4B注意：最左邊槽的處理器或適配器 不占槽號。2、帶電源和適配器的框架，共有兩種：（1）1槽框架1771-AM1（2）2槽框

38、架1771-AM2I/O框架（1771框架）開關的設置：1、I/O框架中安裝的是PLC-5處理器時I/O框架（1771框架）開關的設置：2、I/O框架中安裝的是1771-AS、-ASB或-ALX時I/O框架（1771框架）跳接線的設置：PLC-5處理器類型：基本型處理器：1771-5/15，-25增強型處理器 ：PLC5/11，5/20，5/30，5/40，5/60， 5/80 擴展本地I/O型處理器 ：1771-5/60L控制網型處理器 ：1771-5/20C，-5/40C，-5/80C以太網型處理器 ：1771-5/20E，-5/40E，-5/80EPLC-5/11PLC-5/20PLC-

39、5/30PLC-5/40PLC-5/60PLC-5/800 - 512512 - 10241024 - 20482048-3072100K64K48K32K16K8KMemory SizeI/O 增強型增強型PLCPLC5 5處理器的共同特性處理器的共同特性 1. 支持多種編程語言 ：梯形邏輯圖、結構文本語言 、順序功能流程圖 （SFC）。2. 控制性能優(yōu)越的主控程序：編程人員可以任意使用順序功能流程圖、梯形圖和結構文本來完成多達16個主控程序，每個主控程序對應一個實際的設備或功能塊，在實際應用中可使用若干個主控程序。 3. 支持由定時器和事件驅動的處理器中斷子程序，支持PID算法，通用指令系

40、列包括基本和擴展的ASCII字符串指令以及包括對數、指數、三角、統(tǒng)計等浮點運算功能。 4. 內置可組態(tài)RS232/422/423串行口，以及最大距離可達3048m的DH+網、遠程I/O(可組態(tài))鏈路通信口。 5. 口令和權限操作保護。PLC-5/40PLC-5/40處理器處理器Keyswitch (Prog/Rem/Run)Serial ChannelChannel 2A: DH+/RIOChannel 2B: DH+/RIOChannel 1A: DH+/RIOChannel 1B: DH+/RIOMemory Backup SlotBattery HolderBattery Indicat

41、orProcessor Run/Fault IndicatorForce IndicatorASCII Port Status IndicatorChannel 2A and 2B StatusChannel 1A and 1B StatusEEPROMMemory前面板前面板: : （1）鑰匙開關鑰匙開關 :用來設定可編程序控制器的工作狀態(tài),有 (PROG/REM/RUN)三種狀態(tài) 。 其中:當開關處于“REM”即遠程(Remote)狀態(tài)時，可以 通過編程軟件設定處理器工作在“編程”、“調試 ”或“運 行”狀態(tài)。 使用鑰匙是為了在調試完畢后使處理器固定在運行狀態(tài)，防止程序被意外修改。（2 2

42、）指示燈）指示燈電池指示燈電池指示燈“BATTBATT”: 燈(紅)亮表示電池盒里的電池該更換了。一般該指示燈亮后，應在10天內及時更換電池，否則可能因CMOS RAM的失效而造成程序的丟失。處理器運行處理器運行/ /故障故障( (綠綠/ /紅紅) )指示器燈指示器燈“PROCPROC”: : 顯示處理器當前的工作情況 燈(綠)亮：表示運行正常 燈(紅)亮：表示處理器故障強制指示燈強制指示燈 “FORCEFORCE”：顯示用戶有無強制I/O。 燈亮 ：表示被強制 輸入強制：用戶強制輸入數據文件中的位； 輸出強制：能使用戶強制實際的輸出模板而保留其輸出 數據文件處在原始狀態(tài)。 串行口狀態(tài)指示燈：

43、串行口狀態(tài)指示燈：閃綠表示通信正常通信口指示燈（通信口指示燈（1A1A、1B1B；2A2A、2B2B）：）：固綠表示通信正常（3）通信口：通信口： 串行口：25針支持由EIARS-232C和RS-423，也與RS-422A兼容1A、1B口：1A缺省為DH+，1B缺省為RIO2A、2B口：2A、2B可以由用戶在組態(tài)通訊時激活和配置 編程口：為8針小型DIN插座，該編程終端插座是和通道1A和 2A的3針插座并聯連接的 。（4 4）電池盒：）電池盒：用于存放電池（5 5）EEPROMEEPROM模塊插槽模塊插槽 ： 用于當電池失效是時，通過開關設定處理器在上電時從EEPROM中讀取程序送到CMOS

44、RAM或在CMOS RAM失效(程序丟失)時將EEPROM中的內容傳送到CMOS RAM，以避免因維護人員的疏忽而造成程序的丟失。 2 2、側面板、側面板0 = OPEN / OFF1 = CLOSED / ONRS -PortPinoutDH+AddressCH. 1ASwitchSettings(S1)S1S2RS - PortS2 SetDH+/RIOPinout1785-LXXBNAMEREV SERIESOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOXXXX（1）SW1開關：設定該處理器在DH+網絡中的地址。（1）SW1開關：設定該處理器在DH+網絡中的地址。（2）SW2開關：設定

45、該處理器串行口協議。（3）3A口： PLC-5 B系列以上的處理器，還在側面板上附加通道3，該通道可作為以太網通信口(需附加1785-ENET接口模塊)，使得增強型PLC-5處理器具備了以太網的連接能力。遠程I/O適配器模塊的開關設置1771-ASB C和D系列，不采用框架互補1771-ASB C和D系列，不采用框架互補時的機架號擴展I/O適配器模塊1771-ALX的開關設置擴展I/O適配器模塊1771-ALX的開關設置擴展I/O適配器模塊1771-ALX的跳接線設置其它處理器1、以太網PLC-5處理器（PLC-5/20E、-5/40E和-5/80E） 其它處理器2、控制網PLC-5處理器(P

46、LC-5/20C、-5/40C、-5/80C) Network AddressRotary SwitchesRedundant CoaxCable ConnectorsNetworkAccess PortA B1212ABBatteryPLC-5/40CProgrammableControllerProgREMRunBATTPROCFORCOMMAB3、擴展本地擴展本地I/OI/O處理器處理器 （PLC-5/40L或-5/60L） 處理器可以和1771-ALX擴展本地I/O適配器模塊組成擴展本地I/O鏈以提高I/O刷新速率。注意處理器只能作為掃描器而不能組態(tài)為適配器。擴展本地I/O鏈是一條并行

47、鏈，它使一個PLC-5/40L或-5/60L處理器最多可掃描16個擴展本地I/O框架。擴展本地I/O框架數據刷新時間低于0.5ms，框架間連接距離可達30.5m(100英尺)。必須要在最后一塊適配器上安裝終結器(1771-CXT)來終結I/O鏈，否則系統(tǒng)將不能運行。 第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊RIOLIODatalinerPanelViewDistributed 1771 I/O1771 Chassiswith ALX AdapterDH+/RIO(1) Loc

48、al Channel(2) RIO/DH+ChannelsCapacity: 32 devices/channelDevices: 1771 chassis or anyNode Adapter deviceDiscrete Update: 48-80-144ms( 230, 115 and 57.6 kB)Data Transmission: SerialLength: 10000 cable-ft 57.6 kB5000 cable-ft 115kB2500 cable-ft 230kBCapacity: 16 devicesDevices: 1771 chassis onlyDiscre

49、te Update: 8mSData Transmission: ParallelLength: 100 cable-ft maxRemote I/OLocal I/O第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊4 4、SLC500SLC500系列小型可編程處理器系列小型可編程處理器 （1）固定式SLC500控制器：將電源、輸入與輸出以及處理器集中在一個單元，并提供一個2槽的擴展框架。（2）模塊式SLC控制器：分SLC 5/01、5/02、5/03、5/04及5/05 第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊1K16K

50、1K, 4K4K104點SLC5005/0416K5/045/0432K5/04DH+DH485DH+5/045/03960點5/045/045/04960點點5/01256點5/02480點64K5/054096點點Ether Net5/05Ether Net64K5/04DH+5/05Ether Net5/0416K32K SLC 500系列內存、I/O容量及內置通信口 第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊SLC Processor with local1746 I/ORemote 1746 I/OTRIAC0123456789101112131

51、415OUTPUTTRIAC0123456789101112131415OUTPUTTRIAC0123456789101112131415OUTPUTCOMMFAULTSTATUSADAPTERPanelViewALLEN-BRADLEYRediPanelA-B Remote I/O LinkRemote 1771 I/OSNSCANNERCOMMFAULTSLC 5/02 CPURUNCPU FAULTFORCED I/OBATTERY LOWCOMMTRIAC0123456789101112131415OUTPUTTRIAC0123456789101112131415OUTPUT1747-

52、ASBRIO Adapter1747-SNData Liner第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊DH485SLC-500FixedPICAICSLC-5/04OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOAICAICAICPICDH485 通訊（5/04以下）第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊RSLogix 500 SoftwareAI 500 Software6200/AI SoftwarePLC-5DH+SLC-5/04PLC-2, PLC-3PLC-5/250OtherProcessors57.6

53、 Kbaud: 10,000 Feet115.2 Kbaud: 5,000 Feet230.4 Kbaud: 2,500 FeetDH+ 通訊（5/04）第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊PLC-5SLC-5/04EthernetDH+DH+Ethernet PLC-5 withBuilt-in EthernetSLC-5/05NEW1/98Ethernet通訊（通訊（5/05）第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊5 5、MicroLogixMicroLogix系列微型可編程序控制器系列微型可編程序控制器

54、 (1) MicroLogix 1000:為固定式處理器，為滿足用戶各種I/O點數少于32點的控制要求而設計.(2) MicroLogix 1500 :采用了兩塊式組合結構，包括處理器和帶導軌的基座，兩者通過導軌滑槽裝配，處理器和基座兩模塊形成一個完整的控制器單元，處理器可單獨從基座中拆卸.第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊 1000系列： 水平放置的輸入(頂部)和輸出(底部)端子，易于接線 安裝孔 RS_232 通道，連接編程設備 位于中間的LEDs顯示I/O狀態(tài)及診斷信息 第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O

55、模塊模塊1500系列處理器模塊 擴展I/O模塊 基座 1 抽取式接線終端塊 2 擴展I/O接口和可移動ESD屏障 3 輸入LED 4 輸出LED 5 通信口 6 狀態(tài)指示LED 7 內存模塊/實時時鐘(可選) 8 后備電池(可選) 9 電池 10 終端蓋和標簽 11 數據存取儀(可選) 12 工作模式開關 第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊（3） MicroLogix 1200 （4）Pico第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊6、ControlLogix處理器 第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編

56、程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊2.3 I/O2.3 I/O模塊模塊 一、 I/O模塊概述1。直接I/O模塊 是在模塊上擁有獨立的輸入或輸出通路，對應于可編程序控制器數據映象區(qū)上的位或字。這些位或字對應相應I/O回路上信號的值，使得用戶程序可直接存取I/O值。直接I/O模塊根據與傳感器或執(zhí)行機構的傳輸方式，可進一步分為數字量(亦稱離散量)模塊和模擬量模塊。 第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊 數據表用戶程序可直接讀取I/O值傳感器機器或處理器執(zhí)行機構輸出模塊輸入模塊數據表中的值直接控制輸出信號數據表中的值直接反映輸入信號數字或模擬量I/O回路

57、 直接直接I/O工作過程工作過程 第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊2。智能I/O模塊 可在模板上處理輸入量來控制輸出量，而不必由用戶通過數據表來控制。這就是說不是所有的I/O在數據表上都有直接對應值。智能I/O模塊可以有數字I/O回路，模擬I/O回路或兼而有之。 第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊 數據表用戶程序能獲得狀態(tài)和參數值但不能直接存取I/O值傳感器機器或處理器執(zhí)行機構I/O模塊參 數 值狀態(tài)值數字或模擬量I/O回路由輸入量控制輸出量以實現模塊中的閉環(huán)控制 智能智能I/O工作狀態(tài)工作狀態(tài) 第第

58、2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊3 3。I/OI/O模塊分類模塊分類 1771系列：PLC-5的I/O模塊，90多種； 1746系列：SLC500系列處理器的I/O模塊； 1756系列：ControlLogix 5550處理器的I/O模塊； 1769系列：MicroLogix 1500處理器的擴展I/O模塊； 1794系列：(Flex I/O)是一種靈活而低成本的模塊化I/O 系統(tǒng)，可將現場接線終端與I/O接口組合在 同一位置； 1791系列：塊I/O將電源封裝在同一模塊上，特別適用 點數不多的遠程I/O應用場合。第第2 2章章 可編程序控制器處理器

59、及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊二、數字二、數字I/OI/O模塊模塊（1 1）數字）數字I/OI/O模塊模塊 是直接I/O模塊中最基本的I/O模塊，模塊中的I/O回路可與按鈕或限位開關的開/關傳感器相連、也可與馬達啟動器的指示燈或報警器等開關量執(zhí)行機構相連。 可編程序控制器數據表上相應位的狀態(tài)直接控制輸出； 輸入直接控制可編程序控制器數據表上的相應位。（2 2）17711771數字數字I/OI/O模塊模塊 覆蓋了10-276V的交直流電氣特性，輸出模塊可連接0-276Vdc或0-175 Vdc的信號；其接線采用接線臂，故在更換模塊時不必斷開接線，模塊的點數有8點、16點和32點。

60、（3 3）1771-IAD1771-IAD和和1771-OAD1771-OAD 第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊模塊活動指示器(綠) 各輸入狀態(tài)指示器(紅)圖2.5.4 1771-IAD的面板及接線圖圖2.5.5 1771-OAD模塊驅動1771-IAD第第2 2章章 可編程序控制器處理器及可編程序控制器處理器及I/OI/O模塊模塊指示燈狀態(tài) (顏色)故障描述或系統(tǒng)狀態(tài)采取措施模塊活動ON (綠)正常指示無模塊活動ON (綠)而且輸入狀態(tài)ON (紅)檢查輸入電壓如果有電壓輸入，無須采取措施；若無電壓輸入，重新安裝模塊。模塊活動ON (綠)而且輸入狀態(tài)OFF輸入設備不正?；蚰K