《PLC的基礎(chǔ)知識(shí)》課件

《PLC的基礎(chǔ)知識(shí)》PPT課件目錄CONTENTSPLC的定義與特點(diǎn)PLC的基本組成PLC的工作原理PLC的編程語(yǔ)言PLC的選型與配置PLC的發(fā)展趨勢(shì)與未來(lái)展望01PLC的定義與特點(diǎn)PLC的定義PLC的定義：PLC，可編程邏輯控制器，是一種專門為工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可編程的存儲(chǔ)器，用來(lái)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，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入/輸出接口，控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程。編程簡(jiǎn)單PLC采用圖形化的編程方式，如梯形圖，易于理解和掌握，降低了編程難度。維護(hù)方便PLC的模塊化設(shè)計(jì)使得其維護(hù)變得簡(jiǎn)單方便，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，只需更換相應(yīng)的模塊即可。靈活性好PLC可通過(guò)軟件改變控制方案，適應(yīng)不同的控制需求，具有很好的靈活性。可靠性高PLC設(shè)計(jì)嚴(yán)格，制造工藝先進(jìn)，內(nèi)部電路抗干擾能力強(qiáng)，使其在惡劣的工業(yè)環(huán)境下能夠穩(wěn)定運(yùn)行。PLC的特點(diǎn)制造業(yè)用于控制發(fā)電廠的設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器等。電力行業(yè)交通運(yùn)輸業(yè)樓宇自動(dòng)化01020403用于控制建筑物的空調(diào)系統(tǒng)、電梯等設(shè)備。用于控制自動(dòng)化生產(chǎn)線和設(shè)備，如機(jī)械手、自動(dòng)化流水線等。用于控制交通信號(hào)燈、地鐵列車等。PLC的應(yīng)用領(lǐng)域02PLC的基本組成

中央處理單元(CPU)中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞，它按照PLC編制的控制邏輯進(jìn)行高速運(yùn)算，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理，并輸出控制信號(hào)。CPU一般由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成，這些電路集成在一個(gè)芯片上。CPU通過(guò)數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線與存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口電路連接。存儲(chǔ)器是用來(lái)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的部件。根據(jù)需要，存儲(chǔ)器可以分為只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器等。只讀存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)系統(tǒng)程序，隨機(jī)存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)用戶程序和工作數(shù)據(jù)，外存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)大容量數(shù)據(jù)。010203存儲(chǔ)器輸入接口電路將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信號(hào)傳送到PLC的輸入電路，輸出接口電路將PLC的輸出信號(hào)傳送到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。輸入/輸出接口電路有許多種類型，如晶體管型、雙向可控硅型、繼電器型等。輸入/輸出接口電路是PLC與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的連接部件。輸入/輸出接口電路電源01電源是給PLC各部件提供直流電壓的部件。02PLC的電源一般是開關(guān)電源，它能夠提供穩(wěn)定的直流電壓，并且具有過(guò)流保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)功能。電源的功率一般較大，以便能夠滿足各部件的用電需求。03外設(shè)接口是連接PLC和其他外部設(shè)備的接口。通過(guò)外設(shè)接口，可以連接打印機(jī)、監(jiān)視器、調(diào)制解調(diào)器等外部設(shè)備。外設(shè)接口一般是標(biāo)準(zhǔn)化的接口，以便能夠連接多種外部設(shè)備。外設(shè)接口03PLC的工作原理掃描工作方式是指PLC按照一定的順序逐條讀取并執(zhí)行用戶程序的過(guò)程。PLC在掃描周期內(nèi)依次執(zhí)行程序，每個(gè)掃描周期從上到下、從左到右掃描用戶程序。PLC通過(guò)掃描工作方式，可以快速執(zhí)行用戶程序，并實(shí)時(shí)響應(yīng)外部輸入信號(hào)。掃描工作方式010203輸入采樣階段是PLC在每個(gè)掃描周期開始時(shí)，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣。PLC將輸入信號(hào)的狀態(tài)讀入輸入映像寄存器中，并保持到該掃描周期結(jié)束。在輸入采樣階段，PLC不執(zhí)行用戶程序，只進(jìn)行輸入信號(hào)的采樣和讀取。輸入采樣階段程序執(zhí)行階段01程序執(zhí)行階段是PLC按照用戶程序的邏輯關(guān)系，逐條執(zhí)行指令的過(guò)程。02PLC根據(jù)用戶程序的指令，讀取存儲(chǔ)在輸入映像寄存器中的輸入信號(hào)狀態(tài)，并執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算。03在程序執(zhí)行階段，PLC根據(jù)指令要求，更新輸出映像寄存器的狀態(tài)，為輸出刷新階段做準(zhǔn)備。輸出刷新階段輸出刷新階段是PLC在每個(gè)掃描周期結(jié)束時(shí)，將輸出映像寄存器中的狀態(tài)輸出到輸出模塊的過(guò)程。PLC根據(jù)輸出映像寄存器中的狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)輸出模塊的外部負(fù)載。在輸出刷新階段，PLC不讀取外部輸入信號(hào)，只根據(jù)輸出映像寄存器中的狀態(tài)更新輸出模塊的狀態(tài)。04PLC的編程語(yǔ)言指令表(IL)總結(jié)詞指令表是一種基于文本的編程語(yǔ)言，用于編寫PLC程序。詳細(xì)描述指令表使用助記符表示指令，通過(guò)編寫指令的助記符來(lái)控制PLC的行為。指令表編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單易懂，適合于初學(xué)者學(xué)習(xí)。總結(jié)詞梯形圖是一種圖形化的編程語(yǔ)言，通過(guò)圖形化方式表示PLC程序的控制邏輯。詳細(xì)描述梯形圖使用圖形元素如繼電器、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器等來(lái)表示控制邏輯，通過(guò)將這些圖形元素連接起來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能。梯形圖編程語(yǔ)言直觀易懂，適合于熟悉電路原理的工程師使用。梯形圖(LAD)總結(jié)詞功能塊圖是一種基于方塊的圖形化編程語(yǔ)言，通過(guò)將功能塊進(jìn)行組合和連接實(shí)現(xiàn)PLC程序的控制邏輯。詳細(xì)描述功能塊圖使用不同類型的功能塊表示不同的控制功能，通過(guò)將這些功能塊連接起來(lái)實(shí)現(xiàn)控制邏輯。功能塊圖編程語(yǔ)言適合于對(duì)功能塊有較強(qiáng)理解能力的工程師使用。功能塊圖(FBD)結(jié)構(gòu)化文本(ST)結(jié)構(gòu)化文本是一種高級(jí)編程語(yǔ)言，使用類似于高級(jí)編程語(yǔ)言的語(yǔ)法和結(jié)構(gòu)編寫PLC程序?？偨Y(jié)詞結(jié)構(gòu)化文本使用類似于C或Pascal的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)編寫程序，支持變量、數(shù)據(jù)類型、函數(shù)和復(fù)雜的邏輯控制。結(jié)構(gòu)化文本編程語(yǔ)言適合于對(duì)高級(jí)編程語(yǔ)言有較強(qiáng)理解能力的工程師使用。詳細(xì)描述05PLC的選型與配置根據(jù)具體的應(yīng)用需求，如控制規(guī)模、工藝流程、環(huán)境條件等，選擇合適的PLC型號(hào)。根據(jù)應(yīng)用需求選擇選擇性能穩(wěn)定、可靠性高的PLC，以確保工業(yè)控制系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定?？紤]性能與可靠性選擇兼容性好、易于擴(kuò)展的PLC，以滿足未來(lái)系統(tǒng)升級(jí)和擴(kuò)展的需求。兼容性與擴(kuò)展性考慮PLC的成本和維護(hù)成本，選擇性價(jià)比高的PLC，同時(shí)確保其易于維護(hù)和故障排除。成本與維護(hù)PLC的選型原則根據(jù)控制系統(tǒng)的需求，選擇適當(dāng)?shù)妮斎胼敵瞿K，如模擬量輸入輸出、數(shù)字量輸入輸出等。輸入輸出模塊為PLC提供穩(wěn)定的電源，確保其正常工作。電源模塊根據(jù)需要選擇通訊模塊，如以太網(wǎng)模塊、串口通訊模塊等，實(shí)現(xiàn)PLC與其他設(shè)備或系統(tǒng)的通訊。通訊模塊如連接線、端子排等，用于連接和固定PLC的各部件。其他附件01030204PLC的硬件配置控制軟件根據(jù)實(shí)際需要選擇或定制控制軟件，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制邏輯。組態(tài)軟件用于配置和監(jiān)控PLC的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。編程軟件用于編寫和調(diào)試PLC的控制程序，如LadderDiagram、FunctionBlockDiagram等。診斷軟件用于診斷和排除PLC故障，確保其穩(wěn)定運(yùn)行。PLC的軟件配置06PLC的發(fā)展趨勢(shì)與未來(lái)展望PLC向高性能、高速度、大容量發(fā)展：隨著工業(yè)自動(dòng)化需求的不斷提升，PLC的處理速度和存儲(chǔ)容量也在不斷優(yōu)化，以滿足更復(fù)雜控制系統(tǒng)的需求。人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的集成：人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)為PLC提供了更智能化的控制算法，使得PLC能夠更好地實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制和預(yù)測(cè)性維護(hù)等功能。模塊化和可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)：為了滿足不同規(guī)模的控制需求，PLC的模塊化和可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)成為發(fā)展趨勢(shì)，使得用戶可以根據(jù)實(shí)際需求靈活配置PLC的功能和規(guī)模。物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用：物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)為PLC提供了更多的應(yīng)用場(chǎng)景，使得PLC能夠更好地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化控制等功能。PLC的發(fā)展趨勢(shì)PLC的未來(lái)展望更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，PLC的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹?lái)越廣泛，不僅局限于傳統(tǒng)的制造業(yè)，還將拓展到能源、環(huán)保、醫(yī)療等領(lǐng)域。更高的性能和更豐富的功能未來(lái)PLC將具備更高的處理速度、更大