第三章 可編程控制器技術(shù)概述

1、1第三章第三章 可編程控制器概述可編程控制器概述2 本本 章章 內(nèi)內(nèi) 容容PLCPLC的特點(diǎn)、應(yīng)用和發(fā)展的特點(diǎn)、應(yīng)用和發(fā)展PLCPLC的分類的分類PLCPLC的系統(tǒng)組成的系統(tǒng)組成PLCPLC的工作原理的工作原理PLCPLC的編程語(yǔ)言和程序結(jié)構(gòu)的編程語(yǔ)言和程序結(jié)構(gòu)33-1 3-1 可編程控制器概述可編程控制器概述 可編程控制器：可編程控制器：是專門(mén)為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)是專門(mén)為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。制造的計(jì)算機(jī)。4邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算順序控制順序控制 計(jì)計(jì) 時(shí)時(shí) 計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù)( Programmable Logical Controller )( Programmable Logical Co

2、ntroller )5原有功能原有功能6PLCPLC的的特點(diǎn)特點(diǎn)1.1計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)概述3-2 3-2 可編程控制器的特點(diǎn)可編程控制器的特點(diǎn)7控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單8 缺缺 點(diǎn)：點(diǎn)： PLCPLC的的硬件體系硬件體系是是封閉封閉的：如專用總線、專用通信的：如專用總線、專用通信網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議，I/O I/O 模板不通用，甚至連機(jī)柜、電源模板不通用，甚至連機(jī)柜、電源模板亦各不相同。模板亦各不相同。 軟件體系軟件體系結(jié)構(gòu)也是結(jié)構(gòu)也是封閉封閉的：編程語(yǔ)言的組態(tài)、尋的：編程語(yǔ)言的組態(tài)、尋址等均不同，互不兼容。址等均不同，互不兼容。93-3. 3-3. 可編程序控制器的發(fā)展趨勢(shì)可編程序

3、控制器的發(fā)展趨勢(shì)10v 高性能、高速度、大容量發(fā)展高性能、高速度、大容量發(fā)展l 采用采用多多CPUCPU結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)進(jìn)行多通道、多任務(wù)多通道、多任務(wù)處理處理l CPUCPU采用采用3232位微處理器位微處理器l 增加增加智能控制功能智能控制功能（如（如PIDPID控制、模糊控控制、模糊控制、自適應(yīng)控制，參數(shù)自整定等功能制、自適應(yīng)控制，參數(shù)自整定等功能 ）l 支持支持組態(tài)設(shè)計(jì)組態(tài)設(shè)計(jì)11 大力發(fā)展大力發(fā)展微型微型PLCPLC、專用專用PLCPLC，不斷增強(qiáng)，不斷增強(qiáng)PLCPLC的功能，降低成本，使得能在更廣泛的的功能，降低成本，使得能在更廣泛的領(lǐng)域里代替電氣控制系統(tǒng)。領(lǐng)域里代替電氣控制系統(tǒng)。l

4、掌上掌上PLCPLCl 高性能高性能l 支持多種編程方式支持多種編程方式12v 大力開(kāi)發(fā)智能模塊大力開(kāi)發(fā)智能模塊如模擬量如模擬量I/OI/O、高速計(jì)數(shù)輸入、機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制、高速計(jì)數(shù)輸入、機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制、熱電偶輸入、條形碼閱讀器、模糊控制器、熱電偶輸入、條形碼閱讀器、模糊控制器、PIDPID回路控制、通信模塊等。回路控制、通信模塊等。 智能模塊本身帶有智能模塊本身帶有CPUCPU和存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器，有很強(qiáng)，有很強(qiáng)的信息處理能力和控制功能，它的的信息處理能力和控制功能，它的CPUCPU與與可編可編程序控制器的程序控制器的主主CPUCPU并行工作并行工作，完成一些特殊，完成一些特殊的控制功能。的控制功能。

5、13v PLC PLC 編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)化編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)化 1994 1994年年IECIEC公布了公布了PLC PLC 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3 IEC61131-3 l 順序功能圖（順序功能圖（SFCSFC） 梯形圖梯形圖l 功能塊圖功能塊圖 指令表指令表l 結(jié)構(gòu)文本結(jié)構(gòu)文本 PLCPLC的硬件、軟件的體系結(jié)構(gòu)都是封閉的。的硬件、軟件的體系結(jié)構(gòu)都是封閉的。各廠家的各廠家的PLCPLC編程語(yǔ)言、指令系統(tǒng)的功能、表編程語(yǔ)言、指令系統(tǒng)的功能、表達(dá)方式有很大的差異，通信網(wǎng)絡(luò)和通信協(xié)議是達(dá)方式有很大的差異，通信網(wǎng)絡(luò)和通信協(xié)議是專用的?；ゲ患嫒?。專用的?；ゲ患嫒?。 14v 開(kāi)發(fā)針對(duì)開(kāi)發(fā)針對(duì)不同外部設(shè)備、

6、現(xiàn)成的通訊程序不同外部設(shè)備、現(xiàn)成的通訊程序，用戶使用時(shí)，只要作一些硬件或軟件上的初始化用戶使用時(shí)，只要作一些硬件或軟件上的初始化設(shè)置，不需要編程，使得通信功能易于使用。設(shè)置，不需要編程，使得通信功能易于使用。 開(kāi)發(fā)在開(kāi)發(fā)在PCPC機(jī)上運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)可編程控制器功能的機(jī)上運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)可編程控制器功能的軟件包（稱軟件包（稱軟件軟件PLCPLC）。可在）。可在PCPC機(jī)上用梯形圖、順序機(jī)上用梯形圖、順序功能圖等圖形語(yǔ)言來(lái)編程，程序輸入后，在功能圖等圖形語(yǔ)言來(lái)編程，程序輸入后，在PCPC上作上作過(guò)程模擬仿真。過(guò)程模擬仿真。 15v PLCPLC與現(xiàn)場(chǎng)總線與現(xiàn)場(chǎng)總線（FieldbusFieldbus）相結(jié)合相

7、結(jié)合 將現(xiàn)場(chǎng)的各種智能測(cè)控裝置將現(xiàn)場(chǎng)的各種智能測(cè)控裝置( (如傳感器、如傳感器、儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、PLCPLC等等) ) 通過(guò)數(shù)字現(xiàn)場(chǎng)總線通過(guò)數(shù)字現(xiàn)場(chǎng)總線連為一體連為一體，按照按照公開(kāi)、規(guī)范的公開(kāi)、規(guī)范的通信協(xié)議通信協(xié)議，實(shí)，實(shí)現(xiàn)彼此間的現(xiàn)彼此間的數(shù)據(jù)傳輸與信息交換數(shù)據(jù)傳輸與信息交換，共同實(shí)現(xiàn)，共同實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能。自動(dòng)控制功能。v 增強(qiáng)通信聯(lián)網(wǎng)能力增強(qiáng)通信聯(lián)網(wǎng)能力16 基于現(xiàn)場(chǎng)總線的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)與車間級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)17PLCPLC著名品牌著名品牌 世界幾大世界幾大 PLC PLC生產(chǎn)廠家：生產(chǎn)廠家： 美國(guó)美國(guó) A AB B公司公司 （AllenAllenBradleyBradley）

8、德國(guó)西門(mén)子公司（德國(guó)西門(mén)子公司（SiemensSiemens） 美國(guó)美國(guó)GEGEFanucFanuc公司公司 美國(guó)的莫迪康（美國(guó)的莫迪康（ModiconModicon）和法國(guó)的）和法國(guó)的TETE電器公司電器公司 日本歐姆公司（日本歐姆公司（OMRONOMRON） 日本三菱電機(jī)株式會(huì)社（日本三菱電機(jī)株式會(huì)社（MITSUBISHIMITSUBISHI） 日本富士電機(jī)株式會(huì)社（日本富士電機(jī)株式會(huì)社（Fuji ElectricFuji Electric） 日本東芝公司（日本東芝公司（TOSHIBATOSHIBA） 日本松下電工株式會(huì)社（日本松下電工株式會(huì)社（MEWMEW）：）：Matsushita M

9、atsushita Electric Works LtdElectric Works Ltd）18 按按I IO O點(diǎn)數(shù)和存儲(chǔ)器容量來(lái)分點(diǎn)數(shù)和存儲(chǔ)器容量來(lái)分 小型小型 PLC PLCu I IO O 總點(diǎn)數(shù)總點(diǎn)數(shù): :128128點(diǎn)以下點(diǎn)以下; ;u 用戶程序存儲(chǔ)器容量用戶程序存儲(chǔ)器容量: :4K4K字以下字以下; ;u 以以開(kāi)關(guān)量控制為主開(kāi)關(guān)量控制為主，有少量的模擬量處理能，有少量的模擬量處理能力和一定的通訊功能。力和一定的通訊功能。3-4 3-4 可編程控制器的分類可編程控制器的分類19 中型中型 PLC PLC I/O I/O 總點(diǎn)數(shù)總點(diǎn)數(shù): :12812820482048點(diǎn)之間點(diǎn)之間;

10、 ; 用戶程序存儲(chǔ)器容量用戶程序存儲(chǔ)器容量: :2 28K8K字字。 具有很強(qiáng)的具有很強(qiáng)的邏輯處理能力邏輯處理能力、數(shù)據(jù)運(yùn)算數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理處理、模擬量處理模擬量處理及及通訊能力通訊能力。 用于用于。 20 大型大型 PLC PLC u I/O I/O 總點(diǎn)數(shù)總點(diǎn)數(shù): :20482048點(diǎn)以上點(diǎn)以上; ;u 用戶程序存儲(chǔ)器容量用戶程序存儲(chǔ)器容量: :8 816K16K字字; ;u 大型大型PLCPLC的功能與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相當(dāng)，具有的功能與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相當(dāng)，具有計(jì)計(jì)算、控制和調(diào)節(jié)算、控制和調(diào)節(jié)功能，還具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能，還具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通訊聯(lián)網(wǎng)等功能。通訊聯(lián)網(wǎng)等功能。 21

11、 整體式整體式： 特點(diǎn)：將特點(diǎn)：將PLCPLC的基本部件的基本部件CPUCPU、存儲(chǔ)器、輸入、存儲(chǔ)器、輸入/ /輸輸出電路、電源出電路、電源等集中地安裝在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)，構(gòu)成等集中地安裝在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)，構(gòu)成一個(gè)可以一個(gè)可以 。22 疊裝式疊裝式 特點(diǎn)：由特點(diǎn)：由整體式整體式PLC + PLC + 擴(kuò)展單元擴(kuò)展單元組成的組成的PLCPLC系統(tǒng)，系統(tǒng)，構(gòu)成構(gòu)成疊裝式疊裝式 PLCPLC控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)。 23 模塊式模塊式 特點(diǎn)：是把組成特點(diǎn)：是把組成PLCPLC的基本部件的基本部件CPUCPU、存儲(chǔ)器、輸、存儲(chǔ)器、輸入入/ /輸出電路、電源及各種功能控制單元都輸出電路、電源及各種功能控制單元都作成作

12、成標(biāo)準(zhǔn)模塊，將這些模塊插接在基板上標(biāo)準(zhǔn)模塊，將這些模塊插接在基板上，構(gòu)成，構(gòu)成PLCPLC控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)。 24電源模塊電源模塊CPU CPU 模塊模塊信號(hào)模塊信號(hào)模塊底底 板板 中、大型中、大型PLCPLC多采用多采用模塊式模塊式，可根據(jù)需要，可根據(jù)需要在主板上隨意組合。在主板上隨意組合。模塊式模塊式 PLCPLC通信模塊通信模塊253-5 3-5 可編程控制器的系統(tǒng)組成可編程控制器的系統(tǒng)組成 不同廠家不同廠家PLCPLC的組成結(jié)構(gòu)和工作原理基本相的組成結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同，主要是由同，主要是由組成組成 。 26 CPU CPU由由構(gòu)成；構(gòu)成； 各部件通過(guò)各部件通過(guò)總線總線連接。連接。

13、 輸入輸入/ /輸出設(shè)備通過(guò)輸出設(shè)備通過(guò) I/O I/O 接口接口與系統(tǒng)相連；與系統(tǒng)相連； 存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器I/O接接口口輸輸入入設(shè)設(shè)備備I/O接接口口數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 DB控制總線控制總線 CB地址總線地址總線 AB輸輸出出設(shè)設(shè)備備CPU1. 1. 中央處理單元（中央處理單元（CPUCPU）27 CPU CPU 的作用的作用 接收接收編程器輸入編程器輸入用戶程序用戶程序，送存儲(chǔ)器存儲(chǔ)送存儲(chǔ)器存儲(chǔ); ; 用掃描方式用掃描方式接收接收現(xiàn)場(chǎng)輸入現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)據(jù)設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并，并存入輸入映像寄存器存入輸入映像寄存器中中; ; 監(jiān)視監(jiān)視電源、電源、PLCPLC內(nèi)部電路的內(nèi)部電路的工作狀態(tài)工作

14、狀態(tài)； 診斷診斷編程過(guò)程中的編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤語(yǔ)法錯(cuò)誤，對(duì)，對(duì)用戶程序進(jìn)行編用戶程序進(jìn)行編譯；譯；28 完成完成用戶程序中規(guī)定的用戶程序中規(guī)定的邏輯運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理等任務(wù)；等任務(wù)； 根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出映像寄存器的內(nèi)容映像寄存器的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表打印或數(shù)，實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表打印或數(shù)據(jù)通訊等功能；據(jù)通訊等功能； 響應(yīng)各種外部設(shè)備的請(qǐng)求響應(yīng)各種外部設(shè)備的請(qǐng)求。 29 小型小型PLCPLC的的CPUCPU多采用多采用 中型中型PLCPLC的的CPUCPU多采用多采用 大型大型PLCPLC多采用多

15、采用30存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器系統(tǒng)存儲(chǔ)器系統(tǒng)存儲(chǔ)器用戶存儲(chǔ)器用戶存儲(chǔ)器存放存放系統(tǒng)程系統(tǒng)程序、用戶程序、用戶程序、系統(tǒng)組序、系統(tǒng)組態(tài)態(tài)及用戶程及用戶程序運(yùn)行過(guò)程序運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的各中產(chǎn)生的各種種工作數(shù)據(jù)工作數(shù)據(jù)存放由存放由PLC PLC 廠家編寫(xiě)廠家編寫(xiě)的系統(tǒng)程的系統(tǒng)程序，序，固化固化在在ROMROM 中中 2. 2. 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器用戶程序存儲(chǔ)器用戶程序存儲(chǔ)器存放用戶編寫(xiě)的存放用戶編寫(xiě)的應(yīng)用程序應(yīng)用程序用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存放用戶程序用存放用戶程序用到或產(chǎn)生的工作到或產(chǎn)生的工作數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。31 PLCPLC存儲(chǔ)單元的類型存儲(chǔ)單元的類型 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAMRAM） 只讀存儲(chǔ)器（

16、只讀存儲(chǔ)器（ROMROM） 電可擦寫(xiě)式存儲(chǔ)器（電可擦寫(xiě)式存儲(chǔ)器（E E2 2PROM PROM ） 快閃存儲(chǔ)器（快閃存儲(chǔ)器（FEPROM FEPROM ）PLCPLC的存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器32（1 1）輸入）輸入/ /輸出單元的組成輸出單元的組成與被控設(shè)備相連的接口電路與被控設(shè)備相連的接口電路輸入和輸出映像寄存器輸入和輸出映像寄存器（2 2）輸入）輸入/ /輸出信號(hào)的類型輸出信號(hào)的類型 PLC PLC 的的 I/O I/O 信號(hào)分為：信號(hào)分為：開(kāi)關(guān)量、模擬量。開(kāi)關(guān)量、模擬量。3. 3. 輸入、輸出單元輸入、輸出單元33（3 3）輸入接口電路的作用）輸入接口電路的作用 開(kāi)關(guān)量開(kāi)關(guān)量：接收接收外部開(kāi)關(guān)的

17、通外部開(kāi)關(guān)的通/ /斷信號(hào)，經(jīng)斷信號(hào)，經(jīng)隔隔離離、并并轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為為PLCPLC內(nèi)部的內(nèi)部的“0 0”、“1 1”信號(hào)，信號(hào)，存入存入輸入映像寄存器中。輸入映像寄存器中。 模擬量模擬量：接收接收外部傳感器、變送器送來(lái)外部傳感器、變送器送來(lái)的模擬量信號(hào)。通過(guò)接口電路進(jìn)行的模擬量信號(hào)。通過(guò)接口電路進(jìn)行A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字量信號(hào)，變成數(shù)字量信號(hào)，存存入入模擬量輸入映像寄存模擬量輸入映像寄存器中。器中。34（4 4）輸出接口電路的作用）輸出接口電路的作用 開(kāi)關(guān)量：開(kāi)關(guān)量：保存、隔離、保存、隔離、將將PLCPLC內(nèi)部的內(nèi)部的“1 1”、“0 0”信信號(hào)號(hào)轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為外部負(fù)載電路通斷狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)量

18、執(zhí)行元為外部負(fù)載電路通斷狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)量執(zhí)行元件。件。 模擬量：將模擬量：將PLCPLC內(nèi)部的數(shù)字量信號(hào)進(jìn)行內(nèi)部的數(shù)字量信號(hào)進(jìn)行D/AD/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換，變成變成標(biāo)準(zhǔn)模擬量標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)，驅(qū)動(dòng)模擬量負(fù)載。信號(hào)，驅(qū)動(dòng)模擬量負(fù)載。（5 ) 5 ) 開(kāi)關(guān)量輸入接口電路開(kāi)關(guān)量輸入接口電路 開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)分類開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)分類: : l 交直流輸入交直流輸入 直流直流輸入輸入 交流交流輸入輸入35 直流輸入接口電路工作原理直流輸入接口電路工作原理限流電阻限流電阻濾波電路濾波電路光電偶合器光電偶合器發(fā)光二極管發(fā)光二極管光敏三極管光敏三極管 直流輸入直流輸入接口接口電路電路延遲時(shí)間短延遲時(shí)間短，可直接與，可直接

19、與接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等電子輸入裝置相連。接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等電子輸入裝置相連。36 交流輸入接口電路工作原理交流輸入接口電路工作原理 交流交流輸入輸入電路適合于電路適合于有油霧、粉塵有油霧、粉塵的惡的惡劣環(huán)境。劣環(huán)境。37（6 ) 6 ) 開(kāi)關(guān)量輸出接口電路開(kāi)關(guān)量輸出接口電路 PLCPLC的開(kāi)關(guān)量輸出類型有三種的開(kāi)關(guān)量輸出類型有三種: : 繼電器繼電器輸出型（常用）輸出型（常用） 晶體管晶體管輸出型輸出型（通斷頻率要求高的場(chǎng)合）（通斷頻率要求高的場(chǎng)合） 晶閘管晶閘管輸出型輸出型（通斷頻率要求高的場(chǎng)合，使用較少）（通斷頻率要求高的場(chǎng)合，使用較少）38 繼電器輸出型繼電器輸出型 PLCPLC的內(nèi)、

20、外部電路之間通的內(nèi)、外部電路之間通過(guò)輸出繼電器相連（磁電過(guò)輸出繼電器相連（磁電隔離）。隔離）。特點(diǎn)特點(diǎn) 可帶可帶交流、直流交流、直流負(fù)載負(fù)載; ; 輸出點(diǎn)的輸出點(diǎn)的容量較大容量較大, ,最大負(fù)載電流為最大負(fù)載電流為2A/2A/點(diǎn)點(diǎn)。 輸出輸出響應(yīng)速度慢響應(yīng)速度慢，繼電器輸出型，繼電器輸出型PLCPLC的的動(dòng)作動(dòng)作 頻率低。頻率低。39 晶體管輸出型晶體管輸出型 PLCPLC的內(nèi)、外部電路之間的內(nèi)、外部電路之間通過(guò)光電耦合器相連。通過(guò)光電耦合器相連。特點(diǎn)特點(diǎn) 只能帶只能帶直流直流負(fù)載負(fù)載; ; 輸出點(diǎn)的輸出點(diǎn)的容量較小容量較小, ,最大負(fù)載電流為最大負(fù)載電流為0.75A/0.75A/點(diǎn)點(diǎn)。 輸出

21、輸出響應(yīng)速度快響應(yīng)速度快，晶體管晶體管輸出型輸出型 PLC PLC 的的動(dòng)作動(dòng)作 頻率高頻率高( (可達(dá)幾十可達(dá)幾十KHZ)KHZ)。40 可控硅輸出型可控硅輸出型 PLCPLC的內(nèi)、外部電路之間的內(nèi)、外部電路之間通過(guò)通過(guò)光電耦合器光電耦合器相連。相連。特點(diǎn)特點(diǎn) 只能帶只能帶交流交流負(fù)載負(fù)載; ; 輸出點(diǎn)的輸出點(diǎn)的容量較小容量較小, ,最大負(fù)載電流為最大負(fù)載電流為1.2A/1.2A/點(diǎn)點(diǎn)。 輸出輸出響應(yīng)速度快響應(yīng)速度快，晶閘管輸出型，晶閘管輸出型PLCPLC的的動(dòng)作動(dòng)作 頻率高。頻率高。 光觸發(fā)光觸發(fā)雙向可控硅雙向可控硅 雙向晶閘管雙向晶閘管41 作用作用 把把PLCPLC外部工作電源變換成系

22、統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的外部工作電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的直流電源。直流電源。 PLC PLC的電源一般采用的電源一般采用電源。電源。（一般使用交流（一般使用交流220V220V或直流或直流24V24V電源）電源）425 5、通訊接口：通訊接口：與監(jiān)視器、打印機(jī)、其他的與監(jiān)視器、打印機(jī)、其他的PLCPLC或或計(jì)算機(jī)相連。計(jì)算機(jī)相連。 6 6、擴(kuò)展接口：、擴(kuò)展接口：將將I/OI/O擴(kuò)展單元、功能模塊與基本擴(kuò)展單元、功能模塊與基本單元相連單元相連 。 通訊接口通訊接口 擴(kuò)展接口擴(kuò)展接口 擴(kuò)展電纜擴(kuò)展電纜 43可編程控制器的基本組成可編程控制器的基本組成CPU CPU 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 I/OI/O單元單

23、元 電源電源 通訊通訊接口接口 擴(kuò)展擴(kuò)展接口接口 44 作用作用: : 供用戶進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視供用戶進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視 編程器分類編程器分類: : 簡(jiǎn)易型（手持式）編程器：由簡(jiǎn)易型（手持式）編程器：由簡(jiǎn)易鍵盤(pán)簡(jiǎn)易鍵盤(pán)和和顯示器件顯示器件組成，組成，只能聯(lián)機(jī)編程只能聯(lián)機(jī)編程，且只能采用，且只能采用指令表語(yǔ)言指令表語(yǔ)言輸入。輸入。 智能型智能型編程器（圖形編程編程器（圖形編程器）：它可以聯(lián)機(jī)編程，也可器）：它可以聯(lián)機(jī)編程，也可以脫機(jī)編程，具有以脫機(jī)編程，具有LCDLCD或或CRTCRT圖圖形顯示功能形顯示功能，可以，可以直接輸入梯直接輸入梯形圖形圖，并，并通過(guò)屏幕對(duì)話

24、通過(guò)屏幕對(duì)話。簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型編程器編程器45可以通過(guò)鍵盤(pán)輸入和調(diào)試程序；程序運(yùn)行時(shí)，可可以通過(guò)鍵盤(pán)輸入和調(diào)試程序；程序運(yùn)行時(shí)，可通過(guò)編程器的屏幕對(duì)整個(gè)控制過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。通過(guò)編程器的屏幕對(duì)整個(gè)控制過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。 用安裝了編程軟件的用安裝了編程軟件的 PC PC 機(jī)機(jī)遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程I/OI/O、智能模塊、智能模塊 遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程I/OI/O46 繼電器控制系統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)- -1 1） PLCPLC的工作方式的工作方式 3-7 PLC3-7 PLC的工作原理的工作原理 47 PLC PLC的工作方式的工作方式 串行方式串行方式 - -48循環(huán)掃描工作方式循環(huán)掃描工作方式 PLC PLC按按周而復(fù)始、重復(fù)循環(huán)的

25、方式工作周而復(fù)始、重復(fù)循環(huán)的方式工作, ,稱為稱為 每一次循環(huán)掃描所用的時(shí)間稱為每一次循環(huán)掃描所用的時(shí)間稱為。 掃描周期的長(zhǎng)短與下列因素有關(guān)：掃描周期的長(zhǎng)短與下列因素有關(guān)： 用戶程序的長(zhǎng)短用戶程序的長(zhǎng)短 采用的指令類型采用的指令類型 CPUCPU的運(yùn)行速度的運(yùn)行速度492. PLC2. PLC的工作框圖的工作框圖 上電處理上電處理初始化初始化-硬件初始化，硬件初始化，I/OI/O模模塊配置檢查，停電保持范圍塊配置檢查，停電保持范圍設(shè)定及其它初始化處理等。設(shè)定及其它初始化處理等。PLCPLC的工作全過(guò)程包括的工作全過(guò)程包括: : 掃描過(guò)程：掃描過(guò)程：出錯(cuò)處理：出錯(cuò)處理： 50 在一個(gè)掃描周期中，

26、在一個(gè)掃描周期中，PLC一般將完成部分或一般將完成部分或全部的以下操作：全部的以下操作：讀輸入讀輸入處理通信請(qǐng)求處理通信請(qǐng)求執(zhí)行邏輯控制程序執(zhí)行邏輯控制程序?qū)戄敵鰧?xiě)輸出執(zhí)行執(zhí)行CPU自診斷自診斷513. PLC3. PLC工作過(guò)程的工作過(guò)程的中心內(nèi)容中心內(nèi)容 52 輸入采樣階段輸入采樣階段 輸入采樣階段，輸入采樣階段，PLCPLC首先首先掃描所有輸入端子，掃描所有輸入端子，并將各輸入端子的狀態(tài)存入相對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存并將各輸入端子的狀態(tài)存入相對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器中，器中，然后進(jìn)入程序執(zhí)行階段。然后進(jìn)入程序執(zhí)行階段。此后輸入信號(hào)變化，必須保持到下一個(gè)掃描周此后輸入信號(hào)變化，必須保持到下一個(gè)掃描周

27、期的輸入采樣階段，才重新刷新輸入映像寄存器的期的輸入采樣階段，才重新刷新輸入映像寄存器的內(nèi)容。故輸入信號(hào)的寬度要大于一個(gè)掃描周期。內(nèi)容。故輸入信號(hào)的寬度要大于一個(gè)掃描周期。53 程序執(zhí)行階段程序執(zhí)行階段 PLC PLC根據(jù)用戶程序從輸入映像寄存器中根據(jù)用戶程序從輸入映像寄存器中“讀入讀入”對(duì)對(duì)應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從元件映像寄存器應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從元件映像寄存器“讀入讀入”對(duì)應(yīng)軟對(duì)應(yīng)軟元件的當(dāng)前狀態(tài)，元件的當(dāng)前狀態(tài)，并按照從左到右、從上到下的步并按照從左到右、從上到下的步驟順序執(zhí)行用戶程序。驟順序執(zhí)行用戶程序。運(yùn)算結(jié)果存入元件映像寄存運(yùn)算結(jié)果存入元件映像寄存器中。執(zhí)行完最后一條指令后，轉(zhuǎn)入輸出刷新階

28、段。器中。執(zhí)行完最后一條指令后，轉(zhuǎn)入輸出刷新階段。54 輸出刷新階段輸出刷新階段 將元件映像寄存器中所有將元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)輸出繼電器的狀態(tài)通過(guò)輸出鎖存器，通過(guò)輸出鎖存器，寫(xiě)到輸出端子上寫(xiě)到輸出端子上，最后驅(qū)動(dòng)外最后驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。部負(fù)載。554. PLC4. PLC對(duì)輸入對(duì)輸入/ /輸出的處理原則輸出的處理原則 的的數(shù)據(jù)取決于數(shù)據(jù)取決于輸入端子上各輸入端子上各輸入點(diǎn)輸入點(diǎn)在在上一刷新上一刷新期間的接通和斷開(kāi)狀態(tài)。期間的接通和斷開(kāi)狀態(tài)。取決于取決于用戶所編程序用戶所編程序和和輸入輸入/ /輸出映像寄存器輸出映像寄存器的的內(nèi)容及其他內(nèi)容及其他各元件映像寄存器各元件映像寄存器的內(nèi)容

29、。的內(nèi)容。的數(shù)據(jù)取決于的數(shù)據(jù)取決于輸出指令的執(zhí)行結(jié)果輸出指令的執(zhí)行結(jié)果。中的數(shù)據(jù)，由中的數(shù)據(jù)，由中的數(shù)據(jù)決定。中的數(shù)據(jù)決定。 輸出端子的輸出端子的，由，由決定。決定。563-8 PLC PLC的編程語(yǔ)言的編程語(yǔ)言 梯形圖語(yǔ)言梯形圖語(yǔ)言 （LAD-LadderLAD-Ladder） 能流只能能流只能，不能反向流動(dòng)。，不能反向流動(dòng)。 觸點(diǎn)：觸點(diǎn)：代表邏輯輸入條件，是開(kāi)關(guān)按鈕或代表邏輯輸入條件，是開(kāi)關(guān)按鈕或PLCPLC內(nèi)部元件的狀態(tài)。內(nèi)部元件的狀態(tài)。能流能流-假想信假想信號(hào)流，當(dāng)有通路號(hào)流，當(dāng)有通路時(shí)，時(shí)，“能流能流”從從左至右流向線圈，左至右流向線圈，則線圈被激勵(lì)。則線圈被激勵(lì)。 線圈：線圈：代表邏輯運(yùn)算的結(jié)果，中間或最終結(jié)果。代表邏輯運(yùn)算的結(jié)果，中間或最終結(jié)果。57語(yǔ)句表（語(yǔ)句表（STL-Statements listSTL