plc原理及应用

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1、第1章　可编程序控制器概论1.1PLC的发展、分类及应用1.2结构和工作原理1.3技术性能指标1.4编程语言本章内容包括：lPLC的发展、分类及应用l结构及工作原理l主要技术性能指标l常用编程语言返回本章首页1.1PLC的发展、分类及应用1.1.1产生1.1.2发展1.1.3特点1.1.4分类1.1.5应用返回本章首页1.1.1产生可编程序逻辑控制器PLC产生于1969年，最初只具备逻辑控制、定时、计数等功能，主要是用来取代继电接触器控制。现在所说的可编程序控制器PC（ProgrammableController）是1980年以来，美、日、德等国由先前的可编程序逻辑控制

2、器PLC进一步发展而来。1985年，国际电工委员会IEC对可编程序控制器作了如下规定：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。返回本节1.1.2发展1.发展及现状2.发展趋势（1）与计算机联系密切（2）发展多样化（3）模块化（4）网络与通信能力增强（5）多样化与标准化（6）工业软件发展迅速返回本节1.1.3特点1.可靠性高2.功能强大3.简单方便返回本节1.1.4分类1.从结构上可编程序控制器从结构上可分为整体式和模块式。2.从规模上按PLC的输入输出点数可分为小型、中型和大型。返回本节1.1.5应用1.工业1）开关量控制，如逻辑、定时、计

3、数、顺序等；2）模拟量控制，部分PLC或功能模块具有PID控制功能，可实现过程控制；3）监控，用PLC可构成数据采集和处理的监控系统；4）建立工业网络，为适应复杂的控制任务且节省资源，可采用单级网络或多级分布式控制系统。2.其他行业可编程序控制器在其他行业的应用也日益广泛：在国防和民用，如建筑，环保，家用电器等。返回本节1.2结构和工作原理2.2.1结构2.2.2工作原理返回本章首页1.2.1结构PLC专为工业场合设计，采用了典型的计算机结构，主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。图2.1为一典型PLC结构简图。图2.1结构简图1.中央处理单元

4、中央处理单元（CPU）一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片上。CPU的主要功能：1）从存储器中读取指令2）执行指令3）顺序取指令4）处理中断2.存储器1）只读存储器2）随机存储器RAM3.输入输出单元（1）输入接口电路（2）输出接口电路通常PLC的输入类型可以是直流、交流和交直流。输入电路的电源可由外部供给，有的也可由PLC内部提供。图2.2和图2.3分别为一种型号PLC的直流和交流输入接口电路的电路图，采用的是外接电源。图2.2描述了一个输入点的接口电路。其输入电路的一次电路与二次电路用光耦合器相连，当行程开关闭合时，输入电路和一次电路接通，上面

5、的发光管用于对外显示，同时光耦合器中的发光管使三极管导通，信号进入内部电路，此输入点对应的位由0变为1。即输入映像寄存器的对应位由0变为1。图2.2直流输入电路图图2.3交流输入电路图返回本节1.2.2工作原理1.循环扫描PLC采用循环扫描工作方式，这个工作过程一般包括五个阶段：内部处理、与编程器等的通信处理、输入扫描、用户程序执行、输出处理，其工作过程如图2.4所示。图2.4中当PLC方式开关置于RUN（运行）时，执行所有阶段；当方式开关置于STOP（停止）时，不执行后3个阶段，此时可进行通信处理，如对PLC联机或离线编程。图2.4工作原理图可编程序控制器的输入处理、

6、执行用户程序和输出处理过程的原理如图2.5所示。PLC执行的五个阶段，称为一个扫描周期，PLC完成一个周期后，又重新执行上述过程，扫描周而复始地进行。图2.5程序执行原理图2.与计算机的异同相同点：（1）基本结构相同（2）程序执行原理相同不同点：两者的不同点主要体现在工作方式上。3.与继电接触器的异同相同点：图形结构和逻辑关系相同。不同点：（1）实现原理不同（2）工作方式不同返回本节1.3技术性能指标1.外形尺寸2.输入输出点数3.机器字长4.速度5.指令系统6.存储器容量7.扩展性8.通信功能返回本章首页1.4编程语言1.梯形图2.语句表3.逻辑符号图4.高级语言返回

7、本章首页第3章基本指令3.1位操作类指令3.2运算指令3.3其他数据处理指令3.4表功能指令3.5转换指令第2章S7-200可编程序控制器2.1S系列PLC发展概述2.2S7-200PLC系统组成2.3编程元件及程序知识2.4相关设备2.5工业软件本章学习目的本章以西门子公司生产的S7-200系列小型可编程序控制器为例，介绍具体型号的PLC，内容包括：lS系列PLC发展概述lS7-200可编程序控制器的系统组成l编程元件及程序知识l相关设备l常用工业软件返回本章首页2.1S系列PLC发展概述德国的西门子（SIEMENS）公司是欧洲最大的电