第7章可编程控制器及其应用ppt课件.ppt

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1、第7章可编程控制器及其应用7.1概述7.2可编程控制器的组成和工作原理7.3S7-200系列可编程控制器7.4应用基本指令编程思考与练习7.1概述7.1.1可编程控制器的产生和定义20世纪60年代，由于小型计算机的出现,人们曾试图用其来代替传统的继电器-接触器实现工业控制。因为传统的继电器-接触器控制采用的是固定接线方式，一旦生产过程有所变动，就得重新设计线路和连线安装，不利于产品的更新换代。但采用小型计算机实现工业控制价格昂贵，输入、输出线路不匹配，编程技术复杂，因而没能得到推广和应用。国际电工委员会(IEC)对可编程控制器的定义是：“可

2、编程控制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的的电子装置，是带有存储器、可以编制程序的控制器。它能够存储和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，并通过数字式和模拟式的输入、输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制器系统联成一体，易于扩充功能的原则设计。”7.1.2可编程控制器的主要特点可编程控制器的主要特点有：简单易学、操作方便、改变控制程序灵活。（2）可靠性高，抗干扰能力强。（3）通用性和灵活性强，应用范围广。（4）系统组成灵活。（5）编制程序简单、容易。7.1.3可

3、编程控制器的应用开关量逻辑控制。(2)运动控制。(3)过程控制。(4)分散型控制系统。7.1.4可编程控制器的分类1.按输入、输出点数分类可编程控制器用于对外部设备的控制，外部信号的输入及PLC运算结果的输出都要通过PLC输入、输出端子来进行接线，输入、输出端子的数目之和被称作PLC的输入、输出点数，简称I／O点数。为满足不同控制系统处理信息量的要求，PLC具有不同的I／O点数、用户程序存储量和功能。根据I／O点数的多少可将PLC分成小型(含微型)、中型和大型。小型(微型)PLC的I／O点数小于256点，以开关量控制为主，具有体积小、价格低的优点

4、，适用于小型设备的控制。中型PLC的I／O点数在256～1024之间，功能比较丰富，兼有开关量和模拟量的控制能力，适用于较复杂系统的逻辑控制和闭环过程控制。大型PLC的I／O点数在1024点以上,用于大规模过程控制，集散式控制和工厂自动化网络。各厂家可编程控制器产品自我定义的大、中、小型各有不同。如有的厂家建议小型PLC为512点以下，中型PLC为512～2048点，大型PLC为2048点以上。2.按结构形式分类根据结构形式不同，可编程控制器可分为整体式结构和模块式结构两大类。小型PLC一般采用整体式结构，即将所有电路安装于1个箱内为基本单

5、元，另外，可以通过并行接口电路连接I／O扩展单元。中型和大型PLC多采用模块式结构，不同功能的模块，可以组成不同用途的PLC，适用于不同要求的控制系统。7.1.5常见可编程控制器简介世界范围内有几十家公司生产各种型号的可编程控制器。其中美国、欧洲(主要是德国)和日本的厂家较多，市场占有率高。在美国，主要生产厂商有AB(AllenBradley)、莫迪康(MODICON)、GEFANUC、德州仪器(TI，TexasInstrument)、西屋(WestingHouse)、霍尼威尔(Honeywell)等。其中，A－B、MODICON、GE

6、FANUC在中国市场占有较大份额。在欧洲，主要生产厂商有西门子(Siemens)、金钟-默勒(KiocknerMoeller)、Gmbh、BBC、TE(Telemecanique)、Alsthom等。在中国市场上，西门子的用户最多。在日本，主要厂家有三菱电机(MITSUBISHl)、欧姆龙(OMRON)、富士电机(FujiElectric)、东芝(TOSHIBA)、光洋(KOYO)、松下电工(MEW)、日立(HITACHl)、夏普(SHARP)、和泉(IDEC)等。排名居前的主要是三菱和欧姆龙(立石)。7.2可编程控制器的组成和工作原理7.2

7、.1可编程控制器的硬件组成可编程控制器虽然种类繁多，但基本结构组成和工作原理基本相同。PLC的基本结构有微处理器（CPU），存储器、I／O接口，电源，扩展接口，通信接口，编程工具，智能I／O接口等组成,如图7-1所示。图7-1PLC系统结构框图1.微处理器(CPU)微处理器又称中央处理器，简称CPU，它是PLC的核心，由控制电路、运算器和存储器等组成。CPU的作用是按照生产厂家预先编制的系统程序接收并存储编程器输入的用户程序和数据,采用扫描工作方式接收现场输入信号,从存储器逐条读取并执行用户程序,根据运算结果实现输出控制。不同型号的PLC使用不同

8、种类的中央处理器CPU，小型PLC用一片CPU，大型PLC采用多片CPU，CPU的性能直接影响PLC的性能。2.存储器P