電氣控制技術(shù)與PLC第 5 章

1、123455.1.1 5.1.1 可編程序控制器（可編程序控制器（Programmble Logic ControllerProgrammble Logic Controller）簡稱）簡稱PCPC或或PLCPLC。 PLCPLC是在電器控制技術(shù)和計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來是在電器控制技術(shù)和計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為的，并逐漸發(fā)展成為 以微處理器以微處理器 為核心，將自動化技術(shù)、為核心，將自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型計算機技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)控制工業(yè)控制裝置。裝置。6 2.2. 19871987年年2 2月月 可編程序控制器可編程序控制器是一種是

2、一種數(shù)字數(shù)字運算操作的運算操作的電子系統(tǒng)電子系統(tǒng)，專為專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在它采用可編程序的存儲器，用來在內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)外圍各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都應(yīng)按設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計其功能

3、的原則設(shè)計”。7 1969 1969年由美國數(shù)字設(shè)備公司（年由美國數(shù)字設(shè)備公司（DECDEC）根據(jù)美國通用汽車公）根據(jù)美國通用汽車公（GMGM）的要求研制成功。）的要求研制成功。： 19681968年美國通用汽車公司（年美國通用汽車公司（ General MotorsGeneral Motors），為了適），為了適應(yīng)汽車型號的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，實現(xiàn)小批應(yīng)汽車型號的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，實現(xiàn)小批量、多品種生產(chǎn)，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡量、多品種生產(chǎn)，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設(shè)計和更換電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，可能減少重新設(shè)

4、計和更換電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。并提出縮短周期。并提出1010項招標指標。這就是著名的項招標指標。這就是著名的 GM 10GM 10條條。8 - -編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序；編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序；可靠性可靠性高于繼電器控制柜；高于繼電器控制柜；體積體積小于繼電器控制柜；小于繼電器控制柜；維護維護方便，最好是方便，最好是插件式插件式；可將數(shù)據(jù)直接送入管理計算機；可將數(shù)據(jù)直接送入管理計算機；在在成本成本上可與繼電器控制柜競爭；上可與繼電器控制柜競爭；輸入輸入可以是交流可以是交流115V115V；輸出輸出為交流為交流115V115V、2A2A以上，能直接驅(qū)動電磁閥等；以上，

5、能直接驅(qū)動電磁閥等；在在擴展擴展時，原系統(tǒng)只需很小變更；時，原系統(tǒng)只需很小變更；用戶程序用戶程序存貯器存貯器容量至少能擴展到容量至少能擴展到4K4K。GM10GM10條是條是可編程序控制器可編程序控制器出現(xiàn)的出現(xiàn)的直接原因直接原因9： 吸取吸取繼電器繼電器和和計算機計算機兩者的優(yōu)點兩者的優(yōu)點 繼電器控制系統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)體積大、可靠性低、接線復(fù)雜、不易更改、體積大、可靠性低、接線復(fù)雜、不易更改、查找查找和和排除故障困難排除故障困難，對生產(chǎn)工藝變化的，對生產(chǎn)工藝變化的適應(yīng)性差適應(yīng)性差，但，但簡單簡單易懂、價格便宜易懂、價格便宜； 計算機計算機功能強大、靈活（可編程）、通用性好功能強大、靈活（可編

6、程）、通用性好，但，但編程困編程困難難； 采用面向控制過程、面向問題的采用面向控制過程、面向問題的“自然語言自然語言”進行編程，進行編程，使不熟悉計算機的人也能很快掌握使用。（使不熟悉計算機的人也能很快掌握使用。（梯形圖梯形圖）10第一代第一代：從第一臺：從第一臺PLC誕生到上個世紀誕生到上個世紀70年代年代初初。第二代第二代： 70年代年代初初至至70年代年代末末。 CPU使用中小規(guī)模集成電路，采用使用中小規(guī)模集成電路，采用磁芯存儲器磁芯存儲器。 CPU使用微處理器，采用半導(dǎo)體存儲器使用微處理器，采用半導(dǎo)體存儲器EPROM。 可靠性較差，略強于繼電器控制?？煽啃暂^差，略強于繼電器控制。 機種

7、單一，沒形成系列。機種單一，沒形成系列。 有了計算機有了計算機接口接口和和模擬量模擬量控制功能。控制功能。 可靠性提高?？煽啃蕴岣?。 整機功能向整機功能向系列化系列化、標準化標準化發(fā)展，并由發(fā)展，并由專用專用向向通用通用方向過渡。方向過渡。 功能簡單（只有計數(shù)功能簡單（只有計數(shù)/定時功能定時功能/順序控制功能）。順序控制功能）。 功能功能增強（增加邏輯增強（增加邏輯/數(shù)據(jù)運算、數(shù)據(jù)處理、自診斷等功能）。數(shù)據(jù)運算、數(shù)據(jù)處理、自診斷等功能）。11第三代第三代：70年代年代末末到到80年代年代中中期。期。 CPU使用使用8或或16位位微處理器甚至微處理器甚至多多微處理器，采用半導(dǎo)體存微處理器，采用半

8、導(dǎo)體存儲器儲器EPROM、CMOSRAM等。等。 增加增加浮點浮點數(shù)運算，平方、三角函數(shù)等運算。數(shù)運算，平方、三角函數(shù)等運算。 增加增加查表查表、列表列表功能。功能。 自診自診斷及容錯技術(shù)提高。斷及容錯技術(shù)提高。 梯形圖梯形圖語言及語句表成熟。語言及語句表成熟。 小型小型PLC體積體積減小減小、可靠性、可靠性提高提高、成本、成本下降下降。 大型大型PLC向向模塊化模塊化、多功能多功能方向發(fā)展。方向發(fā)展。12 第四代第四代：80年代年代中中期到期到90年代年代中期中期。第五代第五代： 90年代年代中中期期之后之后。 增加增加高速計數(shù)高速計數(shù)、中斷、中斷、A/D、D/A、PID等等功能功能。 處理

9、處理速度速度進一步提高（進一步提高（1 s/步步）。）。 連網(wǎng)連網(wǎng)功能增強。功能增強。 編程編程語言語言進一步完善，開發(fā)了進一步完善，開發(fā)了編程軟件編程軟件。 CPU使用使用16位位或或32位位微處理器。微處理器。 PLC的的I/O點點增加，最多可達增加，最多可達32K個個I/O點。點。 處理速度進一步提高（處理速度進一步提高（1ns/步步）。）。 PLC都可以與計算機都可以與計算機通信通信。 具有強大的數(shù)值運算、函數(shù)運算、大批量數(shù)據(jù)處理的具有強大的數(shù)值運算、函數(shù)運算、大批量數(shù)據(jù)處理的功能功能。 開發(fā)了大量的開發(fā)了大量的特殊功能模塊。特殊功能模塊。 編程編程軟件軟件功能更強大。功能更強大。 不

10、斷開發(fā)出功能強大可編程不斷開發(fā)出功能強大可編程終端終端。13 PLCPLC集三電（電控、電儀、電傳）為集三電（電控、電儀、電傳）為一體一體、具有性能價格比、具有性能價格比高、高可靠性的高、高可靠性的特點特點，已成為自動化工程的，已成為自動化工程的核心設(shè)備核心設(shè)備。 PLCPLC成為具備計算機功能的一種通用成為具備計算機功能的一種通用工業(yè)控制裝置工業(yè)控制裝置，其使用量高，其使用量高居首位。居首位。 PLCPLC成為成為現(xiàn)代現(xiàn)代工業(yè)工業(yè)自動化自動化的的三大三大技術(shù)支柱（技術(shù)支柱（PLCPLC、機器人、機器人、CAD/CAM CAD/CAM ）之一。）之一。三大技術(shù)支柱三大技術(shù)支柱之一之一14 對對

11、小型小型PLC 對對大中型大中型PLC向著更大容量、更高速度、更多的功能、更高的可靠向著更大容量、更高速度、更多的功能、更高的可靠性、易于連絡(luò)通信的方向發(fā)展。使之更利于對大規(guī)模、性、易于連絡(luò)通信的方向發(fā)展。使之更利于對大規(guī)模、復(fù)雜系統(tǒng)的控制。復(fù)雜系統(tǒng)的控制。 向著體積更小、速度更高、功能增強、價格低廉的方向著體積更小、速度更高、功能增強、價格低廉的方向發(fā)展。使之更利于取代繼電器控制。向發(fā)展。使之更利于取代繼電器控制。1、在系統(tǒng)構(gòu)成規(guī)模上、在系統(tǒng)構(gòu)成規(guī)模上向大向大、小小兩個方向發(fā)展；兩個方向發(fā)展；152. PLC功能上功能上 功能功能不斷加強，不斷加強，各種應(yīng)用模塊不斷推出各種應(yīng)用模塊不斷推出

12、應(yīng)用應(yīng)用范圍不斷擴大范圍不斷擴大 性能性能不斷提高不斷提高 編程軟件編程軟件的多樣化和高級化、標準化的多樣化和高級化、標準化 構(gòu)成形式構(gòu)成形式的分散化和集散化的分散化和集散化產(chǎn)品更加規(guī)范化、產(chǎn)品更加規(guī)范化、標準化標準化1617 5.2.1 PLC5.2.1 PLC的主要的主要功能功能邏輯邏輯控制功能控制功能定時定時/ /計數(shù)計數(shù)控制功能控制功能運動運動控制控制/ /過程過程控制功能控制功能 步進步進控制功能控制功能A AD D與與D DA A轉(zhuǎn)換功能轉(zhuǎn)換功能 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理功能處理功能 通信通信聯(lián)網(wǎng)功能聯(lián)網(wǎng)功能擴展擴展功能功能 1.1. 監(jiān)控監(jiān)控功能功能 18. 屏蔽屏蔽采用良好的材料對電源、采

13、用良好的材料對電源、CPU、編程器等主要部件、編程器等主要部件屏蔽屏蔽. 濾波濾波對供電系統(tǒng)及輸入線路采用多種形式的濾波對供電系統(tǒng)及輸入線路采用多種形式的濾波. 電源調(diào)整與保護電源調(diào)整與保護對微處理器這個核心部件所需的對微處理器這個核心部件所需的+5V電電源，采用多級濾波，并用集成電壓調(diào)整器進行調(diào)整源，采用多級濾波，并用集成電壓調(diào)整器進行調(diào)整. 隔離隔離在微處理器與在微處理器與I/O電路之間，采用光電耦合器電路之間，采用光電耦合器. 采用模塊式結(jié)構(gòu)采用模塊式結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)有助于在故障情況下短時修復(fù)。這種結(jié)構(gòu)有助于在故障情況下短時修復(fù)。. 設(shè)置了連鎖、環(huán)境檢測與診斷電路。設(shè)置了連鎖、環(huán)境檢測與診斷

14、電路。 . 采用密封、防塵、抗振的外殼封裝結(jié)構(gòu)。采用密封、防塵、抗振的外殼封裝結(jié)構(gòu)。. 以集成電路為基本元件，內(nèi)部處理過程以集成電路為基本元件，內(nèi)部處理過程不依賴不依賴于機械觸點。于機械觸點。2. 通用性和靈活性強；通用性和靈活性強；3. 編程語言簡單易學(xué)；編程語言簡單易學(xué)；4. 與外部設(shè)備的連線簡單、使用方便；與外部設(shè)備的連線簡單、使用方便；5. 功能強、功能的擴展能力強；功能強、功能的擴展能力強；6. 控制系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試周期短；控制系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試周期短；7. 體積小、重量輕、易于機電一體化；體積小、重量輕、易于機電一體化；8. PLC控制系統(tǒng)的故障少、維修方便。控制系統(tǒng)的故障少、維修方便。

15、抗干擾能力強，可靠性高；抗干擾能力強，可靠性高；5 . 2 . 2 PLC主要主要特點特點191.1.可靠性可靠性高、邏輯功能強、體積小。高、邏輯功能強、體積小。2.2.在需要大量中間繼電器、時間繼電器及計數(shù)繼電器的場合，在需要大量中間繼電器、時間繼電器及計數(shù)繼電器的場合，PLC PLC 無需增加無需增加硬件硬件設(shè)備。設(shè)備。 3.3.隨著要求的變更隨著要求的變更PLCPLC對程序修改方便。繼電器線路要想改變對程序修改方便。繼電器線路要想改變控制功能，必須變更硬接線，控制功能，必須變更硬接線，靈活性靈活性差。差。 4.4.具有網(wǎng)絡(luò)具有網(wǎng)絡(luò)通訊通訊功能。功能。5.5.可附加高性能模塊對可附加高性能

16、模塊對模擬量模擬量進行處理，實現(xiàn)各種復(fù)雜控制進行處理，實現(xiàn)各種復(fù)雜控制功能。功能。201. PLC1. PLC繼承了繼電器系統(tǒng)的基本格式和習(xí)慣，繼承了繼電器系統(tǒng)的基本格式和習(xí)慣，學(xué)習(xí)起來十分學(xué)習(xí)起來十分 方便方便。 2. 2. PLCPLC一般是由電氣控制器的制造廠家研制生產(chǎn)，一般是由電氣控制器的制造廠家研制生產(chǎn)，各廠家的各廠家的 產(chǎn)品產(chǎn)品不通用不通用。 工業(yè)控制機工業(yè)控制機在硬件結(jié)構(gòu)方面的突出優(yōu)點是在硬件結(jié)構(gòu)方面的突出優(yōu)點是總線標準化程度總線標準化程度 高，產(chǎn)品高，產(chǎn)品兼容性強兼容性強。 3. PLC的運行方式與工業(yè)控制機不同，的運行方式與工業(yè)控制機不同，對要求快速、對要求快速、實時實時性性

17、 強強、模型復(fù)雜的工業(yè)對象的控制占有優(yōu)勢。但它要求使、模型復(fù)雜的工業(yè)對象的控制占有優(yōu)勢。但它要求使用用 者具者具 有一定的有一定的計算機專業(yè)知識。計算機專業(yè)知識。 4. PLC一般具有模塊結(jié)構(gòu)，一般具有模塊結(jié)構(gòu)，可以針對不同的對象進行組合可以針對不同的對象進行組合和和 擴展。擴展。 5. PLC和和工業(yè)控制機工業(yè)控制機都是專為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用環(huán)境而計的。都是專為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用環(huán)境而計的。都都 具有很高的可靠性。具有很高的可靠性。21 1. 1. 不如不如PLCPLC容易掌握：容易掌握： 2. 2. 不如不如PLCPLC使用簡單：使用簡單： 3. 3. 不如不如PLCPLC可靠：可靠： 2223 隨著

18、隨著PLCPLC的性的性能價格比能價格比的不斷提高的不斷提高; ; 微處理器的芯片及有關(guān)的元件微處理器的芯片及有關(guān)的元件價格價格大大降低，大大降低，PLCPLC的的成本成本下降下降 PLCPLC的的功能功能大大增強，因而大大增強，因而PLCPLC的的應(yīng)用應(yīng)用日益廣泛。日益廣泛。 目前，目前，PLCPLC在國內(nèi)外已廣泛在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于應(yīng)用于鋼鐵、采礦、水泥、石油、鋼鐵、采礦、水泥、石油、化工、電力機械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保等各行化工、電力機械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保等各行各業(yè)。各業(yè)。 其應(yīng)用范圍大致可歸納為以下幾種：其應(yīng)用范圍大致可歸納為以下幾種：24傳送帶生產(chǎn)線控制傳

19、送帶生產(chǎn)線控制灌裝及包裝機械灌裝及包裝機械木材加工木材加工電梯控制電梯控制空調(diào)控制空調(diào)控制紡織機械紡織機械印刷機械印刷機械1.4可編程序控制器的發(fā)展趨勢 25PLCPLC的應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域 1. 1.邏輯控制：邏輯控制： 可取代傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)和順序控制器。各種可取代傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)和順序控制器。各種機床機床、自、自動電梯、裝配動電梯、裝配生產(chǎn)線生產(chǎn)線、電鍍流水線、運輸和檢測等的控制。、電鍍流水線、運輸和檢測等的控制。 2.2.運動控制：運動控制： PLCPLC可用于可用于直線直線運動或運動或圓周圓周運動的控制。早期直接用運動的控制。早期直接用開關(guān)量開關(guān)量I/OI/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機械

20、，現(xiàn)在一般使模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機械，現(xiàn)在一般使用專用的運動模塊。可用于精密金屬切削機床、機械手、用專用的運動模塊。可用于精密金屬切削機床、機械手、機器人等設(shè)備的控制。機器人等設(shè)備的控制。 26PLCPLC的應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域 3. 3.過程控制：過程控制： 4.4.數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理：27PLCPLC的應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域 5.5.通信聯(lián)網(wǎng)：通信聯(lián)網(wǎng)： 利用利用PLCPLC的網(wǎng)絡(luò)通信功能模塊及遠程的網(wǎng)絡(luò)通信功能模塊及遠程I IO O控制模塊實現(xiàn)控制模塊實現(xiàn)多臺多臺PLCPLC之間、之間、PLCPLC與上位計算機的鏈接，以完成較大規(guī)模的與上位計算機的鏈接，以完成較大規(guī)模的復(fù)雜控制。復(fù)雜控制。

21、 PLCPLC的應(yīng)用范圍已從傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)設(shè)備和機械的自動控制，的應(yīng)用范圍已從傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)設(shè)備和機械的自動控制，擴展到以下應(yīng)用領(lǐng)域：中小型過程控制系統(tǒng)、遠程維護服務(wù)擴展到以下應(yīng)用領(lǐng)域：中小型過程控制系統(tǒng)、遠程維護服務(wù)系統(tǒng)、節(jié)能監(jiān)視控制系統(tǒng)，以及與生活相關(guān)的機器、與環(huán)境系統(tǒng)、節(jié)能監(jiān)視控制系統(tǒng)，以及與生活相關(guān)的機器、與環(huán)境相關(guān)的機器，而且有急速的上升趨勢。相關(guān)的機器，而且有急速的上升趨勢。2829 5.4 PLC的基本分類的基本分類整體式整體式:小型機常采用整體式小型機常采用整體式組合式組合式:中、大型機采用組合式中、大型機采用組合式低低檔機、檔機、中中檔機、檔機、 高高檔機檔機超小超小型機、型機、小型

22、小型機、機、中中型型機機、大大型型機機30分分 類類I I0 0點數(shù)點數(shù)程序容量程序容量超小型機超小型機6464點以內(nèi)點以內(nèi)25625610001000字字節(jié)節(jié)小型機小型機64642562561 13.6K3.6K字節(jié)字節(jié)中型機中型機256256204820483.63.613K13K字節(jié)字節(jié)大型機大型機20482048以上以上13K13K字節(jié)以上字節(jié)以上按按I IO O點數(shù)和程序容量分類點數(shù)和程序容量分類31 整體式結(jié)構(gòu)整體式結(jié)構(gòu)32模塊式結(jié)構(gòu)模塊式結(jié)構(gòu) 電源單元DIN導(dǎo)軌 CPU單元3334 1. 用戶程序存儲的用戶程序存儲的容量大小容量大小（小型：（小型：8K。大型：。大型：256K4M

23、） 2. 輸入輸入/輸出點數(shù)的多少；輸出點數(shù)的多少； （I/O點數(shù)）點數(shù)） 3. 循環(huán)循環(huán)掃描掃描速度的快慢；速度的快慢；(單位：單位：msk或或s/步。步。 ) 4. 編程編程指令的種類指令的種類和條數(shù)的多少；和條數(shù)的多少； 5. 內(nèi)部器件的種類和數(shù)量的多少；寄存器的內(nèi)部器件的種類和數(shù)量的多少；寄存器的配置配置和容量和容量 6. 功能及功能功能及功能擴展擴展的能力；的能力； 7. 智能智能單元數(shù)量的多少；單元數(shù)量的多少； 8. 連連網(wǎng)通信網(wǎng)通信能力等。能力等。35描述描述PLCPLC性能的術(shù)語：性能的術(shù)語：1.1.位位（BitBit） 二進制數(shù)的一位（二進制數(shù)的一位（0 0、1 1），），

24、一個位對應(yīng)一個位對應(yīng)PLCPLC的一個的一個繼電器繼電器。 狀態(tài)：狀態(tài)：“1” 1” 繼電器線圈繼電器線圈得電（得電（ONON） “ “0” 0” 繼電器線圈繼電器線圈失電（失電（OFFOFF）2.2.數(shù)字數(shù)字（DigitDigit） 四位四位二進字數(shù)構(gòu)成二進字數(shù)構(gòu)成一個一個數(shù)字數(shù)字 00001001 00001001 （十進制數(shù)）（十進制數(shù)） 00001111 00001111 （十六進制數(shù)）（十六進制數(shù)）3.3.字節(jié)字節(jié)（ByteByte） 2 2個數(shù)字個數(shù)字或或8 8位位二進字數(shù)構(gòu)成一個字節(jié)二進字數(shù)構(gòu)成一個字節(jié); ;4.4.字字 （WordWord） 2 2個個字節(jié)構(gòu)成字節(jié)構(gòu)成一個一個字

25、字; ;PLCPLC術(shù)語中：術(shù)語中：字字 通道通道，一個字（通道）含，一個字（通道）含1616位位。 （一個通道含（一個通道含1616個繼電器）。個繼電器）。363738 整體式整體式- PLC的基本組成框圖的基本組成框圖 組合式組合式- - PLC的基本組成框圖的基本組成框圖39輸出設(shè)備輸出設(shè)備輸入設(shè)備輸入設(shè)備 I/OI/O擴展擴展 單元單元特殊功特殊功 能單元能單元主機主機輸出單元輸出單元輸入單元輸入單元 電電 源源外設(shè)接口外設(shè)接口I/ /O O擴擴展展口口存存 儲儲 器器 系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序 存儲器存儲器 C P U 用戶程序用戶程序 存儲器存儲器盒式磁帶機盒式磁帶機打印機打印機EPROM

26、EPROM寫入器寫入器 上位計算機上位計算機 PLCPLC編程器編程器可編程終端可編程終端PTPT 整體式整體式- PLC的基本組成框圖的基本組成框圖限位開關(guān)限位開關(guān)手動開關(guān)手動開關(guān)編碼器編碼器 指示燈指示燈 繼電器繼電器 電磁閥電磁閥 蜂明器蜂明器 40 組合式組合式- - PLC的基本組成框圖的基本組成框圖 系系 統(tǒng)統(tǒng) 總總 線線通信單元通信單元 控控 制制 系系 統(tǒng)統(tǒng) 現(xiàn)現(xiàn) 場場 過過 程程CPU單元單元輸出單元輸出單元 編程器編程器PLC或或上位計算機上位計算機智能智能I/O單元單元輸入單元輸入單元41 采集現(xiàn)場的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并送入采集現(xiàn)場的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并送入PLC的寄存器中的寄存器中

27、; 輸入并存儲用戶程序、顯示輸入內(nèi)容和地址；輸入并存儲用戶程序、顯示輸入內(nèi)容和地址； 逐條讀取指令，完成各種運算和操作。逐條讀取指令，完成各種運算和操作。 執(zhí)行用戶程序、將處理結(jié)果送至輸出端、驅(qū)動外部執(zhí)行用戶程序、將處理結(jié)果送至輸出端、驅(qū)動外部輸出設(shè)備動作；輸出設(shè)備動作； 響應(yīng)各種外部設(shè)備的工作請求。響應(yīng)各種外部設(shè)備的工作請求。 檢查、校驗用戶程序，發(fā)現(xiàn)錯誤即報警；檢查、校驗用戶程序，發(fā)現(xiàn)錯誤即報警；診斷故障、記憶故障信息并報警。診斷故障、記憶故障信息并報警。診斷診斷PLC電源、內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編制程序中的電源、內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編制程序中的語法錯誤。語法錯誤。 CPU指揮指揮PLC完成

28、各種預(yù)定的完成各種預(yù)定的功能功能 1. CPU單元單元42系統(tǒng)程序存儲器：系統(tǒng)程序存儲器：用以存放系統(tǒng)管理程序、監(jiān)控程序及系用以存放系統(tǒng)管理程序、監(jiān)控程序及系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)。統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)。PLCPLC出廠前已將其固化在只讀存儲器出廠前已將其固化在只讀存儲器ROMROM或或PROMPROM中，用戶不能更改。中，用戶不能更改。用戶程序存儲器：用戶程序存儲器：存儲根據(jù)制作要求而編制的應(yīng)用程序。存儲根據(jù)制作要求而編制的應(yīng)用程序。這類存儲器一般由低功耗的這類存儲器一般由低功耗的EPROMEPROM或或EEPROMEEPROM構(gòu)成，其中的存構(gòu)成，其中的存儲內(nèi)容可讀出并更改。儲內(nèi)容可讀出并更改。工作數(shù)據(jù)存儲器：工

29、作數(shù)據(jù)存儲器：用來存儲工作數(shù)據(jù)的區(qū)這類存儲器一般用來存儲工作數(shù)據(jù)的區(qū)這類存儲器一般由低功耗的由低功耗的CMOS-RAMCMOS-RAM構(gòu)成其中的存儲內(nèi)容可讀出并更改。構(gòu)成其中的存儲內(nèi)容可讀出并更改。 PLCPLC產(chǎn)品手冊中給出的產(chǎn)品手冊中給出的“存儲器類型存儲器類型”和和“程序容程序容量量”是針對用戶程序存儲器而言的。是針對用戶程序存儲器而言的。 43 PLC與外部設(shè)備聯(lián)系的與外部設(shè)備聯(lián)系的橋梁橋梁 開關(guān)量開關(guān)量輸入輸入單元單元 開關(guān)量開關(guān)量輸出輸出單元單元 直流直流輸入單元輸入單元 交流交流輸入單元輸入單元晶體管晶體管輸出單元輸出單元晶閘管晶閘管輸出單元輸出單元繼電器繼電器輸出單元輸出單元

30、3. 開關(guān)量開關(guān)量輸入輸入/ /輸出單元輸出單元44特點特點: :輸入信號的電源輸入信號的電源; ;8 8路輸入共用一個公共端路輸入共用一個公共端, ,現(xiàn)場輸入信號現(xiàn)場輸入信號“0”“1”0”“1”。每路輸入信號均采用光電耦合電路每路輸入信號均采用光電耦合電路; ;每路輸入信號均有每路輸入信號均有LEDLED顯示；顯示；數(shù)字輸入接口接收的是主令信號和檢測信號；數(shù)字輸入接口接收的是主令信號和檢測信號；（直流輸入、交流輸入直流輸入、交流輸入） 開關(guān)開關(guān)量量輸入輸入接口電路接口電路4546 直流輸入直流輸入電路電路COM+5VLEDSR3R1AR2CT 內(nèi)內(nèi) 部部 電電 路路濾波濾波 光電耦合光電耦

31、合 外部開關(guān)外部開關(guān) 輸入點的輸入點的狀態(tài)顯示狀態(tài)顯示 輸入點輸入點 公共端公共端 X047 交流輸入交流輸入電路電路LED+5VAR2TCOMSCR1 內(nèi)內(nèi) 部部 電電 路路R3濾波濾波 光電耦合光電耦合 輸入點的輸入點的狀態(tài)顯示狀態(tài)顯示 外部開關(guān)外部開關(guān) 輸入點輸入點 X048采用光電耦合電路，采用光電耦合電路，將將CPUCPU處理過的信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強電信號輸出，處理過的信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強電信號輸出，以驅(qū)動接觸器、電磁閥等外部設(shè)備的以驅(qū)動接觸器、電磁閥等外部設(shè)備的通斷通斷電。電。有三種類型：有三種類型：繼電器輸出型繼電器輸出型：為有觸點輸出方式，用于接通或斷開為有觸點輸出方式，用

32、于接通或斷開開關(guān)開關(guān) 頻率較低的頻率較低的直流負載直流負載或或交流負載交流負載回路回路。晶閘管輸出型：晶閘管輸出型：為無觸點輸出方式，用于接通或斷開開關(guān)為無觸點輸出方式，用于接通或斷開開關(guān) 頻率較高的頻率較高的交流交流電源負載。電源負載。晶體管輸出型：晶體管輸出型：為無觸點輸出方式，用于接通或斷開開關(guān)為無觸點輸出方式，用于接通或斷開開關(guān) 頻率較高的頻率較高的直流直流電源負載。電源負載。49 繼電器繼電器輸出電路輸出電路COMLED J R內(nèi)內(nèi) 部部 電電 路路負載負載輸出點的輸出點的狀態(tài)顯示狀態(tài)顯示 繼電器繼電器 機械機械觸點觸點 公共端公共端 輸出點輸出點 Y050 晶晶閘閘管輸出電路管輸出

33、電路COMLEDR2 C TFU內(nèi)內(nèi) 部部 電電 路路R1負載負載雙向光控雙向光控晶閘管晶閘管 輸出點的輸出點的狀態(tài)顯示狀態(tài)顯示 公共端公共端 輸出點輸出點 51 晶晶體體管輸出電路管輸出電路COMT2LEDDFU+5V內(nèi)內(nèi) 部部 電電 路路T1R1R2R3負載負載光電耦合光電耦合 輸出點的輸出點的狀態(tài)顯示狀態(tài)顯示 公共端公共端 輸出點輸出點 52輸出接口電路：輸出接口電路：晶體管輸出型：晶體管輸出型：為無觸點輸出方式，用于接通或斷開開關(guān)頻為無觸點輸出方式，用于接通或斷開開關(guān)頻率較高的率較高的直流直流電源負載。電源負載。L L: :負負載載輸輸出出端端子子L LE ED D內(nèi)內(nèi)部部電電路路C

34、CO OM ML LL L（a a） 晶體管輸出型晶體管輸出型（NPNNPN集電極開路）集電極開路）輸輸 出出 端端 子子L LE ED D內(nèi)內(nèi)部部電電路路C CO OM ML L: :負負 載載L LL L（b b） 晶體管輸出型晶體管輸出型（PNPPNP集電極開路）集電極開路）53 PLC PLC要在過程控制領(lǐng)域得以應(yīng)用，模擬量的輸入輸出要在過程控制領(lǐng)域得以應(yīng)用，模擬量的輸入輸出接口便是其不可或缺的重要部件。接口便是其不可或缺的重要部件。 其主要功能：其主要功能： 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。與PLCPLC的基本單元的總線相連由的基本單元的總線相連由CPUCPU調(diào)用調(diào)用和處理其數(shù)據(jù)。和處理其數(shù)據(jù)

35、。 4. 模擬量模擬量I/O接口模塊接口模塊54（1). 1). 模擬量模擬量輸入輸入接口模塊（接口模塊（A/DA/D）0 01 12 23 3多多路路選選擇擇開開關(guān)關(guān)# #/ /鎖鎖存存器器COMCOMV VI IV VI I前前置置放放大大A A/ /D D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換光光電電隔隔離離數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)寄寄存存器器4 4路模擬量輸入路模擬量輸入 55（2). 2). 模擬量輸出接口模板模擬量輸出接口模板D/AD/A# #/ /# #/ /VIVICO MCO M鎖鎖存存器器鎖鎖存存器器光光 電電 隔隔 離離D D/ /A A轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 換換輸輸 出出 放放 大大 2 2路模擬量輸出路模擬量輸出56 PLC由開

36、關(guān)式穩(wěn)壓電源為內(nèi)部電路供電由開關(guān)式穩(wěn)壓電源為內(nèi)部電路供電抗干擾性能好抗干擾性能好 有的有的PLC能向外部提供能向外部提供24V的直流的直流電源電源 可作為輸入單元連接的外部設(shè)備的電源可作為輸入單元連接的外部設(shè)備的電源 開關(guān)電源開關(guān)電源輸入電壓范圍寬輸入電壓范圍寬體積小體積小重量輕重量輕效率高效率高 5. 電源單元電源單元57 若主機單元的若主機單元的IO點數(shù)不能滿足需要時，可通過此接口用扁點數(shù)不能滿足需要時，可通過此接口用扁平電纜線將平電纜線將IO擴展單元與主機相連，以擴展單元與主機相連，以增加增加IO點數(shù)。點數(shù)。PLC的最大擴展能力主要受的最大擴展能力主要受CPU尋址能力和主機驅(qū)動能力的限制

37、。尋址能力和主機驅(qū)動能力的限制。 6. I/O擴展端口擴展端口 I/O擴展端口連接擴展器的示意圖擴展端口連接擴展器的示意圖58 CPM1A CPM1A主機與主機與I/OI/O擴展器的連接擴展器的連接主機主機I/O擴展器擴展器連接電纜連接電纜59CPM2A60 7. 外設(shè)外設(shè)端口端口外設(shè)端口外設(shè)端口盒式磁帶機盒式磁帶機打印機打印機EPROM寫入器寫入器 上位計算機上位計算機 PLC 可編程終端可編程終端PTPT編程器編程器61通信與擴展接口的連接實例通信與擴展接口的連接實例62 編程器是對編程器是對PLC進行操作的工具進行操作的工具 專專 用用 編編 程程 器器 在裝有專用編程軟件的計算機上編程

38、在裝有專用編程軟件的計算機上編程 簡易編程器簡易編程器 直插式、便攜式直插式、便攜式 計算機輔助編程計算機輔助編程 圖形編程器圖形編程器 8. 編程工具編程工具63顯示屏顯示屏工作方式工作方式選擇開關(guān)選擇開關(guān)編程位編程位主機主機監(jiān)控位監(jiān)控位運行位運行位編程器編程器64鍵盤鍵盤指令鍵指令鍵數(shù)字鍵數(shù)字鍵編輯鍵編輯鍵清除鍵清除鍵65鍵盤鍵盤顯示屏顯示屏工作方式工作方式選擇開關(guān)選擇開關(guān)66 CPM1A主機與編程器的連接主機與編程器的連接67 CPM1A主機與編程器的連接主機與編程器的連接68計算機計算機編程編程 軟件軟件PLC專用電纜專用電纜計算機計算機編程編程 軟件軟件PLC 通通 信信適配器適配器

39、RS-232電纜電纜69 智能單元本身是一個獨立的系統(tǒng)智能單元本身是一個獨立的系統(tǒng)CPU、系統(tǒng)程序、存儲器、與外界相連的接口、系統(tǒng)程序、存儲器、與外界相連的接口 它們有自己的：它們有自己的： 對組合式對組合式PLC：智能單元是智能單元是PLC系統(tǒng)的一個模塊系統(tǒng)的一個模塊與與CPU單元通過系統(tǒng)總線相連接單元通過系統(tǒng)總線相連接在在CPU單元的協(xié)調(diào)管理下獨立地進行工作單元的協(xié)調(diào)管理下獨立地進行工作 對整體式對整體式PLC： 主機通過主機通過I/O擴展接口與智能單元連接擴展接口與智能單元連接 9. 智能單元智能單元70 功能開關(guān)：功能開關(guān)：是用來控制是用來控制PLCPLC工作狀態(tài)的工作狀態(tài)的 如編程、

40、監(jiān)視、運行開關(guān)等。如編程、監(jiān)視、運行開關(guān)等。 指示燈有指示燈有： PLCPLC工作狀況指示燈、工作狀況指示燈、 電源指示燈，電源指示燈， 電壓過低指示燈等。電壓過低指示燈等。 10. 功能開關(guān)與指示燈功能開關(guān)與指示燈7172 思考題思考題 PLC主要主要由哪幾部分組成？簡述各部分作用由哪幾部分組成？簡述各部分作用73741. PLC 1. PLC 循環(huán)掃描工作循環(huán)掃描工作方式方式 掃描工作分為掃描工作分為 5 個階段個階段 公公 共共 處處 理理 階階 段段 程程 序序 執(zhí)執(zhí) 行行 階階 段段 掃描周期計算階段掃描周期計算階段 I/O 刷刷 新新 階階 段段 外設(shè)端口處理外設(shè)端口處理 階段階段

41、 CPU從第一條指令從第一條指令開始開始按指令按指令步序號步序號作周期性的作周期性的循環(huán)掃描循環(huán)掃描，如果無跳，如果無跳轉(zhuǎn)指令轉(zhuǎn)指令,則從第則從第一條一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至遇到指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束符結(jié)束符后又后又返回返回第一條指令，第一條指令，周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個循環(huán)稱為周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個循環(huán)稱為一個一個掃描周期掃描周期。75000020100000001 0000201000 2. PLC掃描工作各環(huán)節(jié)的掃描工作各環(huán)節(jié)的功能功能 PLC上電后，首先檢查硬件是否正常。上電后，首先檢查硬件是否正常。 按自上而下的順序，逐條讀用戶程序并執(zhí)行。按自上而

42、下的順序，逐條讀用戶程序并執(zhí)行。對輸入的數(shù)據(jù)進行處理，對輸入的數(shù)據(jù)進行處理， 將結(jié)果存入元件映象寄存器。將結(jié)果存入元件映象寄存器。 計算掃描周期。計算掃描周期。若正常，則進行下一步；若不正常，則報警并作處理。若正常，則進行下一步；若不正常，則報警并作處理。母線母線 I/O刷新階段。刷新階段。 外設(shè)端口服務(wù)。外設(shè)端口服務(wù)。讀輸入點的狀態(tài)并寫入輸入映像寄存器。讀輸入點的狀態(tài)并寫入輸入映像寄存器。將元件映像寄存器的狀態(tài)經(jīng)輸出鎖存器、輸出電路送到輸出點。將元件映像寄存器的狀態(tài)經(jīng)輸出鎖存器、輸出電路送到輸出點。訪問外設(shè)端口連接的外部設(shè)備。訪問外設(shè)端口連接的外部設(shè)備。76設(shè)置各異常繼電器異常：(ERR/A

43、LM)LED燈亮警告： (ERR/ALM)LED 閃爍異?；蚓妫?無有異常檢查結(jié)果正常？掃描周期監(jiān)視 時間預(yù)置執(zhí)行用戶程序 程序結(jié)束？(END命令？)NoYes掃描周期固定值設(shè)定檢查 有固定值設(shè)置？等待設(shè)定掃描周期到 計算掃描周期 I/O 刷 新正常異常警告 接通電源初始化I/O外設(shè)端口 服務(wù)初始化I/O、內(nèi)部輔助、特殊輔助、輔助記憶繼電器區(qū)域清零定時器預(yù)置識別擴展單元公 共 處 理執(zhí)行用戶 程序掃 描 周 期 計 算 處 理刷新硬件、用戶程序內(nèi)存檢 查 外設(shè)端口服務(wù) 接通電源接通電源 初始化初始化 硬件檢查硬件檢查 正常？正常？異常報警異常報警異常處理異常處理掃描周期監(jiān)視掃描周期監(jiān)視執(zhí)行用

44、戶程序執(zhí)行用戶程序 程序結(jié)束？程序結(jié)束？掃描周期檢查掃描周期檢查有固定設(shè)置？有固定設(shè)置？ 等待等待掃描周期計算掃描周期計算 I/O刷新刷新外設(shè)端口服務(wù)外設(shè)端口服務(wù) 異常異常 公共處理公共處理 執(zhí)行用執(zhí)行用戶程序戶程序掃描周期計算掃描周期計算 刷刷 新新端端口口服服務(wù)務(wù)77讀讀讀讀讀讀寫寫寫寫 執(zhí)行用戶程序執(zhí)行用戶程序 I/O刷新刷新 I/O刷新刷新 I/O刷新刷新 I/O刷新刷新 3. PLC執(zhí)行用戶程序的執(zhí)行用戶程序的過程過程010010100000000 00001 01000輸輸入入端端子子輸輸入入電電路路用戶輸入設(shè)備用戶輸入設(shè)備輸入映像寄存器輸入映像寄存器輸輸出出電電路路輸輸出出端端子

45、子元件映像寄存器元件映像寄存器輸出鎖存器輸出鎖存器 用戶輸出設(shè)備用戶輸出設(shè)備輸入刷新 程序執(zhí)行輸出刷新一個掃描周期輸入刷新785.6.2 PLC5.6.2 PLC控制的控制的原理原理 等效電路圖等效電路圖公共端公共端輸出端子輸出端子輸入端子輸入端子主電路主電路KMFUKH M 3 QSB1SB2SQ公共端公共端輸入部分輸入部分用戶程序用戶程序輸出部分輸出部分KM01000PLCCOM000000000000001000020000001000000010000201000COM0000100002PLCSB1SB2KMSQ00000000010000201000COMCOM79KM線圈通電線圈

46、通電SB1閉合閉合00000 閉合閉合接點閉合接點閉合KMFUKH M 3 QKM通電通電KM通電通電觸點閉合觸點閉合電動機轉(zhuǎn)電動機轉(zhuǎn)觸點閉合觸點閉合PLCCOM000000000000001000020000001000000010000201000COM010000000100002SB2STPLCSB1SB2KMST00000000010000201000COMCOM80KM線圈斷電線圈斷電00001 斷開斷開接點斷開接點斷開KMFUKH M 3 QKM通電通電KM斷電斷電觸點斷開觸點斷開電動停轉(zhuǎn)電動停轉(zhuǎn)觸點斷開觸點斷開PLCCOM0000000000000010000200000010

47、00000010000201000COM010000000100002SB2STPLCSB1SB2KMST00000000010000201000COMCOMSB2閉合閉合815.6.3 PLC5.6.3 PLC執(zhí)行用戶程序的執(zhí)行用戶程序的特點特點 按梯形圖自按梯形圖自左向右左向右、自、自上而下上而下逐次執(zhí)行程序逐次執(zhí)行程序 執(zhí)行程序時所需執(zhí)行程序時所需數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)取自于：取自于： 輸入映像寄存器輸入映像寄存器 元件映像寄存器元件映像寄存器 輸入映像寄存器和元件映像寄存器中的數(shù)據(jù)輸入映像寄存器和元件映像寄存器中的數(shù)據(jù)元件映像寄存器：在一個掃描周期中可讀可寫元件映像寄存器：在一個掃描周期中可讀可寫輸

48、入映像寄存器：在一個掃描周期中保持不變輸入映像寄存器：在一個掃描周期中保持不變 每個掃描周期每個掃描周期I/O刷新階段集中讀入刷新階段集中讀入/讀出數(shù)據(jù)讀出數(shù)據(jù)821. . 產(chǎn)生產(chǎn)生I/OI/O滯后現(xiàn)象的滯后現(xiàn)象的原因原因5.6.4 5.6.4 PLC PLC的的I/OI/O滯后滯后現(xiàn)象現(xiàn)象（1） 由于由于PLC采用采用循環(huán)掃描循環(huán)掃描的工作方式。的工作方式。 PLC只在每個掃描周期的只在每個掃描周期的I/O刷新階段集中輸入刷新階段集中輸入/輸輸出，導(dǎo)致輸出信號相對輸入信號滯后。出，導(dǎo)致輸出信號相對輸入信號滯后。（2 2） 輸入輸入濾波器濾波器對信號的延遲作用。對信號的延遲作用。濾波器時間常數(shù)

49、越大，對輸入信號的延遲作用越強。濾波器時間常數(shù)越大，對輸入信號的延遲作用越強。有的有的PLCPLC其輸入電路濾波器的時間常數(shù)可以調(diào)整。其輸入電路濾波器的時間常數(shù)可以調(diào)整。83輸出輸出ON延時。延時。 （3） 輸出輸出繼電器繼電器的動作延遲（繼電器輸出型的動作延遲（繼電器輸出型PLCPLC）。）。從輸出鎖存器從輸出鎖存器ON、到輸出觸點、到輸出觸點ON經(jīng)歷一定時間經(jīng)歷一定時間 （4） 用戶程序的用戶程序的長短長短及語句編排。程序的優(yōu)化及語句編排。程序的優(yōu)化要求有較快響應(yīng)的場合要求有較快響應(yīng)的場合最好不要使用最好不要使用繼電器輸出型繼電器輸出型PLC。 I/O滯后現(xiàn)象，對滯后現(xiàn)象，對慢速慢速控制系

50、統(tǒng)影響不大?？刂葡到y(tǒng)影響不大。要求要求快速快速響應(yīng)的場合，需要解決響應(yīng)的場合，需要解決I/O速度問題。速度問題。 （5）PLC 的的輸入輸入采樣、采樣、輸出輸出刷新的特殊處理方式；刷新的特殊處理方式；84 2. I/O2. I/O響應(yīng)時間的估算響應(yīng)時間的估算 以以20點的繼電器輸出型點的繼電器輸出型CPM1A為例。為例。 設(shè)輸入設(shè)輸入ON延時為延時為8毫秒毫秒 公共處理和公共處理和I/O刷新時間為刷新時間為2毫秒毫秒 執(zhí)行用戶程序時間為執(zhí)行用戶程序時間為14毫秒毫秒 輸出輸出ON延時為延時為15毫秒毫秒輸入狀態(tài)經(jīng)過一個掃描周期后在輸出得到響應(yīng)輸入狀態(tài)經(jīng)過一個掃描周期后在輸出得到響應(yīng) 最小最小I

51、/O響應(yīng)時間響應(yīng)時間-39毫秒毫秒輸入狀態(tài)經(jīng)過兩個掃描周期后在輸出得到響應(yīng)輸入狀態(tài)經(jīng)過兩個掃描周期后在輸出得到響應(yīng) 最大最大I/O響應(yīng)時間響應(yīng)時間-55毫秒毫秒85 最小最小I/OI/O響應(yīng)時間的計算響應(yīng)時間的計算最小最小I/O響應(yīng)時間響應(yīng)時間 = 輸入輸入ON延時延時 + （公共處理公共處理 + I/O刷新時間刷新時間） + 執(zhí)行程序時間執(zhí)行程序時間 + 輸出輸出ON延時延時 = 8 + 2 + 14 + 15 = 39 ms輸入輸入觸點觸點輸入輸入濾波濾波輸出輸出鎖存鎖存輸出輸出觸點觸點刷新刷新執(zhí)行程序執(zhí)行程序其他其他 刷新刷新執(zhí)行程序執(zhí)行程序其他其他 掃描周期掃描周期(Ts) 掃描周期掃

52、描周期(Ts)輸入輸入ON延時延時輸出輸出ON延時延時I/O響應(yīng)時間響應(yīng)時間8毫秒毫秒2毫秒毫秒15毫秒毫秒14毫秒毫秒86輸入輸入ON延時延時最大最大I/O響應(yīng)時間響應(yīng)時間 = 輸入輸入ON延時延時+ (公共處理公共處理+ I/O刷新刷新+執(zhí)行程序執(zhí)行程序)2 + 輸出輸出ON延時延時 = 8 +（2 +14） 2 + 15 = 55 ms。 最大最大I/O響應(yīng)時間的計算響應(yīng)時間的計算輸入輸入觸點觸點輸入輸入濾波濾波輸出輸出鎖存鎖存輸出輸出ON延時延時輸出輸出觸點觸點I/O響應(yīng)時間響應(yīng)時間刷新刷新執(zhí)行程序執(zhí)行程序其他其他 刷新刷新執(zhí)行程序執(zhí)行程序其他其他掃描周期掃描周期(Ts) 掃描周期掃描

53、周期(Ts)刷新刷新執(zhí)行程序執(zhí)行程序其他其他掃描周期掃描周期(Ts)87 程序程序語句安排語句安排對對I/O響應(yīng)時間的響應(yīng)時間的影響影響舉例舉例200000000001000200002000001001PLCSBKM1000000100101000COMCOMKM2當(dāng)當(dāng)SB閉合，經(jīng)過輸入濾波，設(shè)閉合，經(jīng)過輸入濾波，設(shè)第一個第一個掃描周期掃描周期I/O刷刷新時新時 00000的映像寄存器的映像寄存器 ON。第一個掃描周期第一個掃描周期 結(jié)束時，結(jié)束時，01000為為OFF。01000只能在第二個掃描周期結(jié)束后才能只能在第二個掃描周期結(jié)束后才能ON。88000002000020000010002

54、000001001PLCSBKM1000000100101000COMCOMKM2當(dāng)當(dāng)SB閉合，經(jīng)過輸入濾波，設(shè)第一個掃描周期閉合，經(jīng)過輸入濾波，設(shè)第一個掃描周期 00000的映像寄存器的映像寄存器 ON。01000 在第一個掃描周期結(jié)束后就能在第一個掃描周期結(jié)束后就能ON 。續(xù)續(xù)如果將梯形圖的第一與第二梯級交換，如下圖：如果將梯形圖的第一與第二梯級交換，如下圖： 顯然，程序語句的安排對顯然，程序語句的安排對I/O響應(yīng)的影響很大響應(yīng)的影響很大 。8990 PLC PLC的編程語言的編程語言 邏輯功能圖邏輯功能圖 梯梯 形形 圖圖 邏輯方程式邏輯方程式 語語 句句 表表 PLC的設(shè)計和生產(chǎn)至今尚

55、無國際統(tǒng)一標準，的設(shè)計和生產(chǎn)至今尚無國際統(tǒng)一標準，不同不同廠家所用語言和符號也不盡相同。廠家所用語言和符號也不盡相同。但它們的梯形圖語但它們的梯形圖語言的基本言的基本結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)和功能是是大同小異大同小異的。的。 91 1. 1.梯形圖梯形圖（LADLAD）類似于繼電類似于繼電接觸器控制線路接觸器控制線路 梯形圖梯形圖編程目前依然是應(yīng)用編程目前依然是應(yīng)用最廣最廣泛的編程語言，因為它與泛的編程語言，因為它與繼電繼電接觸器控制線路非常相象，容易學(xué)習(xí)，使用方便。接觸器控制線路非常相象，容易學(xué)習(xí)，使用方便。 2. 2. 語句表語句表（STLSTL）類似于類似于匯編匯編語言，由語句系列構(gòu)成。語言，由語

56、句系列構(gòu)成。 3.3.功能圖功能圖（FBDFBD） 一種較新的編程方法，是各種一種較新的編程方法，是各種PLCPLC編編程語言規(guī)范化的方向。程語言規(guī)范化的方向。PLCPLC常用的編程語言主要有三種：常用的編程語言主要有三種：92 1. 1. 梯形圖梯形圖編程語言編程語言 兩種梯形圖的繼電器符號圖對照兩種梯形圖的繼電器符號圖對照 物理物理繼電器繼電器 PLC繼電器繼電器常開常開常閉常閉 觸觸 點點線線 圈圈 梯形圖梯形圖編程語言是一種圖形語言編程語言是一種圖形語言 5.7.1 5.7.1 梯形圖編程語言梯形圖編程語言93000000100001000PLC控制控制00001SB2KMKM繼電器繼

57、電器 控控 制制SB1 2. . 兩種控制的梯形圖兩種控制的梯形圖比較比較線圈線圈線圈線圈常開觸點常開觸點常開觸點常開觸點常閉觸點常閉觸點常閉觸點常閉觸點94物理物理繼電器繼電器繼電器需繼電器需硬硬接線連接接線連接觸點個數(shù)觸點個數(shù)有限有限PLC繼電器繼電器繼電器用程序繼電器用程序軟軟連接連接觸點個數(shù)觸點個數(shù)無無限限繼電器的繼電器的接線接線改變改變控制功能改變控制功能改變PLC的用戶的用戶程序程序改變改變 控制功能改變控制功能改變 3. . 兩種控制中繼電器的兩種控制中繼電器的區(qū)別區(qū)別951.1.兩種繼電器的區(qū)別兩種繼電器的區(qū)別 2.2.兩種梯形圖的區(qū)別兩種梯形圖的區(qū)別 3.3.實現(xiàn)控制手段的不

58、同實現(xiàn)控制手段的不同它們并非是物理實體，而是它們并非是物理實體，而是“軟繼電器軟繼電器”。每個。每個“軟繼軟繼電器電器”僅對應(yīng)僅對應(yīng)PLCPLC存儲單元中的一位。存儲單元中的一位。 該位狀態(tài)為該位狀態(tài)為“1”1”時，對應(yīng)的繼電器線圈時，對應(yīng)的繼電器線圈接通接通，其常開，其常開觸點閉合、常閉觸點斷開；觸點閉合、常閉觸點斷開； 該位狀態(tài)為該位狀態(tài)為“0”0”時，對應(yīng)的繼電器線圈時，對應(yīng)的繼電器線圈不通不通，其常開、，其常開、常閉觸點保持原態(tài)。常閉觸點保持原態(tài)。 兩種圖形的兩種圖形的區(qū)別區(qū)別：96用用PLC控制控制外部接線不變，改變用戶程序。外部接線不變，改變用戶程序。用繼電器控制用繼電器控制要改變控制電路的實際接線。要改變控制電路的實際接線。KMQFUKH M 3 SB1SB2KMKHKM 繼電器控制繼電器控制接線接線 PLC控制外部控制外部接線接線輸入輸入設(shè)備設(shè)備PLCSB1SB2KHKM輸出輸出設(shè)備設(shè)備 欲改變控制功能：欲改變控制功能：主電路主電路 相同相同例如例如97 5.7.2 5.7.2 語句表語句表編程語言編程語言 1. 用用助記符助