电气控制技术--第7章可编程序控制器(plc)课件.ppt

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1、第7章可编程序控制器(PLC)1作业P.2587.17.27.87.927.1概述ProgrammableController——PCProgrammableLogicController——PLCPLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术、半导体集成技术、自动控制技术、数字技术、通信网络技术发展起来的一种通用工业自动控制装置。37.1.1发展历史19世纪末，直流电动机和交流电动机相继问世揭开了电气控制技术的序幕。继电接触器控制系统——20世纪30年代，继电器、接触器、按钮、开关等元器件构成了主要用于控制交流电动

2、机的控制系统。4继电接触器控制系统的缺点:接线复杂，体积大，耗能多，不便于检查和维护；有触点的电器工作频率很低，在频繁动作情况下寿命短，从而造成系统故障，使生产线的可靠性降低，甚至可能严重地影响生产；如果工艺要求发生变化，控制柜内的元件和接线需要作相应的变动，改造的工期长、费用高。5PLC的定义1987年，美国电气制造协会也对PLC作定义：可编程序控制器：是一种带有指令存储器和数字或模拟I/O接口，以位运算为主，能完成逻辑、顺序、定时、计数和算术运算功能，用于控制机器或生产过程的自动控制装置。67.1.2性能特点

3、1.功能丰富（1）丰富的指令。（2）PLC内部器件种类繁多，容量宏大。（3）丰富的外部设备。（4）可建立友好的人机界面，可与计算机链接或联网，实现信息交换。（5）具有强大的自检功能，可进行自诊断，并记录诊断结果，为维修提供方便。72.使用方便（1）配置、安装和维护方便。（2）编程方法简单易学83.工作可靠PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，使之具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上。因此，PLC已被公认为最可靠的工业控制设备之一，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场。94.体积小、能耗低、性能价

4、格比高PLC的体积小、重量轻，PLC可以装入机械设备内部，实现机电一体化控制。对于复杂的控制系统，使用PLC后，不仅可以减少大量的中间继电器和时间继电器，而且PLC的配线比继电器控制系统的少得多，从而可以省下大量的配线和附件，在提高了系统可靠性的同时，节约了大量的费用。107.1.3应用及发展趋势1.PLC的应用（1）开关量逻辑控制（2）模拟量、数字量控制（3）数据处理（4）通信与联网（5）监控（6）运动控制112.PLC的发展趋势（1）向高性能、高速度、大容量发展（2）向超小型和超大型双向发展（3）PLC编程语

5、言的多样化和标准化（4）增强通信联网能力，控制与管理功能一体化（5）扩展模块智能化、功能完善化127.2可编程序控制器的硬件配置7.2.1基本组成131.CPU模块CPU模块：由微处理器（CPU芯片）和存储器组成。输入处理：从输入模块将输入信号和数据读入输入映象寄存器和数据寄存器。执行用户程序：读入和解释用户程序，完成数据的存取、传送和处理，并用运算结果更新输出映象寄存器的内容，产生相应的控制信号。输出处理：将输出映象寄存器的内容送到输出模块。CPU模块采用扫描工作方式。14（1）微处理器CPU通用微处理器（如8

6、086）单片微处理器（如8031）位片式微处理器（如AND2900）由运算器、寄存器、控制器、总线接口等功能模块组成。小型PLC——8位通用或单片微处理器；中型PLC——16位通用或单片微处理器；大型PLC——采用位片式微处理器。15（2）存储器PLC的存储器有三种分类方式：1）按介质分类随机存取存储器或称读／写存储器（RAM）只读存储器（ROM）可擦除可编程序的只读存储器（EPROM）可电擦除的只读存储器（E2PROM）162）按用途分类系统程序存储区用户程序存储区系统RAM存储区173）按内存的分布分类主内存

7、——是内存的主体，也是PLC直接访问的对象；辅助内存——用于存放用户程序的备份，当PLC上电初始化时，把它的内容拷贝到主内存的用户程序区，供PLC的CPU运行；存储卡——配有电池，可长期保存程序。182.输入/输出（I/O）模块输入（Input）/输出（Output）模块简称为I/O模块。I/O模块是联系PLC的CPU模块和外部现场的桥梁。PLC通过输入模块采集各种输入信号，并以此为依据进行处理，最终通过输出模块控制接触器、电磁阀、电磁铁、调节阀、调速装置等执行器，实现对被控对象的控制。//采用光电隔离，实现了P

8、LC的内部电路与外部电路的电气隔离，减小了电磁干扰。19外部信号通常分：开关量信号模拟量信号开关量信号——主要来自按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等器件，只有接通和断开两种状态；模拟量信号——是通过电位器、热电耦、测速发电机和各种变送器将压力、温度、流量等物理量变换成连续变化的电压或电流信号。20I/O模块通常可分为：开关量I/O模块