電氣控制與plc應(yīng)用第四章匯編

1、第一節(jié) 可編程序控制器的產(chǎn)生(chnshng)及定義 一、可編程控制器的產(chǎn)生1968年美國通用汽車公司（GM），為了適應(yīng)汽車型號(hào)的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，實(shí)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，它能做到盡可能減少重新(chngxn)設(shè)計(jì)和更換繼電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。 1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制第一臺(tái)可編程控制器，并應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。早期的可編程序控制器只能實(shí)現(xiàn)邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，故稱為可編程序控制器（Programmable Logical Controller），簡(jiǎn)稱為PLC 。20世紀(jì)70年代未至80年代初，可編程序控制器的處理速度大大

2、提高，不僅可以進(jìn)行邏輯控制，而且可以對(duì)模擬量進(jìn)行控制。美國電器制造協(xié)會(huì)（NEMA）命名為可編程序控制器（Programmable Controller）簡(jiǎn)稱PC。 共十三頁二、可編程控制器的定義1987年，國際電工委員會(huì)（IEC）定義： “可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令(zhlng)，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)”。 共十三頁第二節(jié) 可編

3、程序控制器的特點(diǎn)(tdin)及應(yīng)用 一、可編程序控制器的特點(diǎn)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 控制程序可變，具有很好的柔性編程簡(jiǎn)單，容易掌握 功能強(qiáng)，性價(jià)比高體積小，重量輕，能耗低二、可編程序控制器的應(yīng)用開關(guān)(kigun)量控制運(yùn)動(dòng)控制過程控制數(shù)據(jù)處理通信聯(lián)網(wǎng)共十三頁第三節(jié) 可編程序控制器的分類(fn li)及發(fā)展 一、可編程序控制器的分類按I/O點(diǎn)數(shù)分 小型PLC I/O點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)以下的為小型PLC（其中I/O點(diǎn)數(shù)小于64點(diǎn)的為超小型或微型PLC） 中型PLC I/O點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)以上、2048點(diǎn)以下的為中型PLC 大型PLC I/O點(diǎn)數(shù)為2048以上的為大型PLC（其中I/O點(diǎn)數(shù)超過8192點(diǎn)的

4、為超大型PLC）按結(jié)構(gòu)形式分 整體式PLC 將電源(dinyun)、CPU、I/O接口等部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低等特點(diǎn) 模塊式PLC 將PLC各組成部分分別作成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊（有的含在CPU模塊中）以及各種功能模塊。共十三頁 疊裝式PLC 還有一些PLC將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來。按功能分 低檔PLC 具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量輸入輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。 中檔PLC 具有低檔PLC功能外，增加模擬量輸入/輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I/

5、O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。有些還增設(shè)中斷、PID控制等功能。 高檔PLC 具有中檔機(jī)功能外，增加帶符號(hào)算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、位邏輯運(yùn)算、平方根運(yùn)算及其它特殊功能函數(shù)運(yùn)算、制表(zh bio)及表格傳送等。高檔PLC機(jī)具有更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能。 共十三頁二、可編程序控制器的發(fā)展規(guī)模上向小型化和大型化兩個(gè)方向發(fā)展編程語言向標(biāo)準(zhǔn)化靠攏(kolng)輸入輸出模塊智能化和專業(yè)化網(wǎng)絡(luò)通信功能標(biāo)準(zhǔn)化共十三頁第四節(jié) 可編程序控制器的基本組成(z chn)和工作原理 一、PLC的硬件(yn jin)組成外部設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)用戶輸出設(shè)備微處理器（CPU）運(yùn)算器控制器輸出部件輸入部件系統(tǒng)存儲(chǔ)器用戶存儲(chǔ)器I/O擴(kuò)展接口通訊及編

6、程接口編程設(shè)備計(jì)算機(jī)打印機(jī)等傳感器按鈕、開關(guān)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)電磁閥中間繼電器執(zhí)行器現(xiàn)場(chǎng)用戶輸入設(shè)備擴(kuò)展設(shè)備擴(kuò)展單元通訊模塊功能模塊電源變換器110V/220V市電PLC基本單元PLC硬件結(jié)構(gòu)示意圖共十三頁1.微處理器（CPU）CPU是可編程序控制器的核心部件。PLC采用的CPU一般有三大類 通用微處理器，如80286、80386等。 單片機(jī)芯片，如8031、8096等。 位處理器，如AMD2900、AMD2903等。CPU完成的任務(wù)： 接收并存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)； 診斷電源、PLC工作狀態(tài)及編程的語法錯(cuò)誤； 接收輸入信號(hào)，送入數(shù)據(jù)寄存器并保存； 運(yùn)行時(shí)順序讀取、解釋(jish)、執(zhí)行用戶程序，完成用戶

7、程序的各種操作；將用戶程序的執(zhí)行結(jié)果送至輸出端。 共十三頁2.存儲(chǔ)器系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器 固化系統(tǒng)各種工作程序。用戶存儲(chǔ)器 用戶程序存儲(chǔ)器 存放用戶工作程序； 用戶數(shù)據(jù)(shj)存儲(chǔ)器 存放工作數(shù)據(jù)(shj)。3.I/O接口電路輸入接口電路 直流輸入 交流輸入 交流/直流輸入輸出接口電路共十三頁輸出(shch)接口電路 晶體管 晶閘管 繼電器共十三頁4.電源有的采用交流，有點(diǎn)采用主流供電。5.編程器簡(jiǎn)易編程器圖形編程器二、PLC的工作原理 采用循環(huán)掃描工作方式：系統(tǒng)周而復(fù)始地依一定的順序完成一系列的具體的工作。可分為三個(gè)階段：輸入處理(chl)階段程序執(zhí)行階段輸出處理階段 共十三頁輸入(shr)處理

8、階段輸出(shch)處理階段 程序執(zhí)行階段 PLC順序讀入所有輸入端子的狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存中所對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器。根據(jù)PLC梯形圖程序的掃描原則，按先上后下，先左后右的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。將輸出映像寄存器中寄存器的狀態(tài)，轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 PLC掃描工作過程共十三頁內(nèi)容摘要第一節(jié) 可編程序控制器的產(chǎn)生及定義。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制第一臺(tái)可編程控制器，并應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。20世紀(jì)70年代未至80年代初，可編程序控制器的處理速度大大提高，不僅可以進(jìn)行邏輯控制，而且可以對(duì)模擬量進(jìn)行控制。美國電器制造協(xié)會(huì)（NEMA）命名為可編程序控制器（Programmable Controller）簡(jiǎn)稱PC?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于(y