可编程过程控制器及其应用.ppt

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1、第11章可编程控制器(PLC)11.2可编程控制器的程序编制11.3可编程控制器应用举例11.1可编程控制器的结构和工作原理第11章可编程控制器(PLC)本章要求：1.了解可编程控制器的结构和工作原理;2.了解可编程控制器的几种基本编程方法;3.熟悉常用的编程指令;4.学会使用梯形图编制简单的程序。可编程控制器(PLC)是以中央处理器为核心，综合了计算机和自动控制等先进技术发展起来的一种工业控制器。专门用于工业现场的自动控制装置。PLC具有可靠性高、功能完善、组合灵活、编程简单以及功耗低、体积小等优点。但它存储容量小，价格高。

2、本章只为初学者提供PLC基础知识,重点是简单程序编制，重在应用。继电接触控制系统在生产中得到广泛应用。但由于它的机械触点多、接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性差，因此已不能满足现代化生产过程复杂多变的控制要求。第11章可编程控制器(PLC)PLC的类型种类繁多，功能和指令系统也不尽相同虽然多种多样，但其结构和工作方式则大同小异，一般由主机、输入/输出接口、电源、编程器、扩展接口和外部设备接口等几个主要部分构成。11.1可编程控制器的结构和工作方式11.1.1可编程控制器的结构及各部分的作用PLC可看作一个系统，外部的各种开关信

3、号或模拟信号均为输入量，它们经输入接口寄存到PLC内部的数据存储器中，而后按用户程序要求进行逻辑运算和数据处理，最后以输出变量的形式送到输出接口，从而控制输出设备。PLC硬件系统结构图电源I/O扩展单元输入设备输出设备输出接口外部设备接口输入接口I/O扩展接口主机PLC编程器打印机磁带机计算机扫描仪CPU存储器用户程序系统程序数据按钮行程开关触点电磁阀电磁线圈指示灯1.主机CPU是PLC的核心，主要用来运行用户程序，监控输入/输出接口状态。主机部分包括中央处理器（CPU）、系统程序存储器和用户程序及数据存储器PLC内部存储

4、器系统程序存储器用户程序及数据存储器系统程序存储器：主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序。系统程序已由厂家固定，用户不能更改。用户程序及数据存储器：主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据、中间结果。2.输入/输出(I/O)接口输入接口用于接收输入设备(如：按钮、行程开关、传感器等）的控制信号。输出接口用于将经主机处理过的结果通过输出电路去驱动输出设备(如:接触器、电磁阀、指示灯等)。3.电源PLC电源指为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源I/O接口是PLC与输入/输出设备联

5、接的部件。I/O接口一般采用光电耦合电路,以减少电磁干扰。4.编程器编程器是PLC重要的外部设备，用于手持编程。利用编程器可输入、检查、修改、调试用户程序或在线监视PLC工作状况。除手持编程器外，目前，使用较多的是利用通信电缆将PLC和计算机联接，并利用专用的工具软件进行编程或监控。6.外部设备接口I/O扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数扩展单元与基本单元(即主机)联接在一起。5.输入输出扩展接口此接口可将编程器、打印机、条形码扫描仪等外部设备与主机相连。11.1.2可编程控制器的工作方式PLC采用“顺序扫描、不断循环”的

6、方式进行工作。其工作过程分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段，并进行周期循环。输入端子输入锁存器输入状态寄存器输出锁存器输出状态寄存器输出端子程序执行读读写输入采样程序执行输出刷新一个扫描周期一条指令所需时间一般不超过100ms。1.输入采样阶段PLC在输入采样阶段，以扫描方式顺序读入所有输入端的通/断状态或输入数据，并将此状态存入输入状态寄存器，即输入刷新。接着转入程序执行阶段。在程序执行期间，即使输入状态发生变化，输入状态寄存器的内容也不会改变，只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入。2.程序执行阶段PLC在执行

7、阶段，按先左后右，先上后下的步序，执行程序指令。其过程如下：从输入状态寄存器和其它元件状态寄存器中读出有关元件的通/断状态，并根据用户程序进行逻辑运算，运算结果再存入有关的状态寄存器中。3.输出刷新阶段在所有指令执行完毕后，将各物理继电器对应的输出状态寄存器的通/断状态，在输出刷新阶段转存到输出寄存器，去控制各物理继电器的通/断，这才是PLC的实际输出。由PLC的工作过程可见，在PLC的程序执行阶段，即使输入发生了变化，输入状态寄存器的内容也不会立即改变，要等到下一个周期输入处理阶段才能改变。暂存在输出状态寄存器中的输出信号，

8、等到一个循环周期结束，CPU集中将这些输出信号全部输出给输出锁存器，这才成为实际的CPU输出。因此全部输入、输出状态的改变就需要一个扫描周期，换言之，输入、输出的状态保持一个扫描周期。11.1.3可编程控制器的主要技术性能1.I/O点数指PLC外部输入和输出端子数。通常小型机