《可編程控制器應(yīng)技術(shù)》模塊1任務(wù)

林小寧_《可編程控制器應(yīng)技術(shù)》模塊1任務(wù)匯報人：AA2024-01-19contents目錄引言可編程控制器概述可編程控制器的硬件組成可編程控制器的軟件組成可編程控制器的工作原理可編程控制器的應(yīng)用舉例CHAPTER01引言工業(yè)自動化發(fā)展01隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，可編程控制器（PLC）作為工業(yè)自動化領(lǐng)域的重要組成部分，得到了廣泛的應(yīng)用。PLC技術(shù)的重要性02PLC技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)自動化的核心技術(shù)之一，它能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯控制、順序控制、定時控制、計數(shù)控制等功能，具有編程簡單、可靠性高、維護(hù)方便等優(yōu)點。市場需求03隨著工業(yè)自動化市場的不斷擴(kuò)大，對于掌握PLC技術(shù)的人才需求也越來越高。因此，本課程旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握PLC技術(shù)的基本理論和實際應(yīng)用能力。課程背景教學(xué)目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該掌握PLC的基本原理、編程方法、應(yīng)用實例等方面的知識，具備獨(dú)立設(shè)計簡單PLC控制系統(tǒng)的能力。過程與方法通過理論講授、實驗操作、案例分析等多種教學(xué)方法，使學(xué)生深入理解PLC技術(shù)的核心思想和應(yīng)用方法。情感態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學(xué)生對工業(yè)自動化領(lǐng)域的興趣和熱情，提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識。知識與技能介紹PLC的基本概念、組成結(jié)構(gòu)、工作原理等方面的知識。PLC基本原理詳細(xì)講解PLC的編程語言、編程軟件、編程實例等方面的內(nèi)容，使學(xué)生能夠熟練掌握PLC編程的基本方法。PLC編程方法通過多個實際案例的分析和講解，使學(xué)生能夠了解PLC在不同領(lǐng)域的應(yīng)用情況，提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力。PLC應(yīng)用實例教學(xué)內(nèi)容CHAPTER02可編程控制器概述03采用可編程序的存儲器可編程控制器使用可編程序的存儲器來存儲用戶程序和數(shù)據(jù)，方便用戶進(jìn)行修改和擴(kuò)展。01是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)可編程控制器采用微處理器作為核心，通過編程實現(xiàn)各種控制功能。02專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計可編程控制器具有適應(yīng)工業(yè)環(huán)境的硬件和軟件，能夠在惡劣的工業(yè)環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行?？删幊炭刂破鞯亩x以繼電器控制為基礎(chǔ)，采用硬件邏輯電路實現(xiàn)控制功能，體積大、功耗高、可靠性差。第一代可編程控制器以微處理器為核心，采用軟件編程實現(xiàn)控制功能，具有體積小、功耗低、可靠性高等優(yōu)點。第二代可編程控制器采用高性能微處理器和大規(guī)模集成電路，實現(xiàn)了高速、高精度、高可靠性的控制功能，同時支持網(wǎng)絡(luò)通信和遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。第三代可編程控制器可編程控制器的發(fā)展可分為整體式和模塊式兩種。整體式可編程控制器是將電源、CPU、I/O接口等部件都集中在一個機(jī)箱內(nèi)；模塊式可編程控制器則將各部件做成獨(dú)立的模塊，通過總線連接在一起。可分為小型、中型和大型三種。I/O點數(shù)在256點以下的為小型可編程控制器；I/O點數(shù)在256~2048點之間的為中型可編程控制器；I/O點數(shù)在2048點以上的為大型可編程控制器?？煞譃榈蜋n、中檔、高檔三種。低檔可編程控制器具有基本的邏輯運(yùn)算、定時、計數(shù)等功能；中檔可編程控制器除具有低檔機(jī)的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量處理、數(shù)據(jù)傳送和遠(yuǎn)程I/O等功能；高檔可編程控制器除具有中檔機(jī)的功能外，還具有更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算、網(wǎng)絡(luò)通信和高級語言編程等功能。按結(jié)構(gòu)形式分類按I/O點數(shù)分類按功能分類可編程控制器的分類CHAPTER03可編程控制器的硬件組成123中央處理單元，是可編程控制器的核心部件，負(fù)責(zé)執(zhí)行用戶程序、邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等操作。CPUCPU的運(yùn)算速度決定了可編程控制器的處理能力和響應(yīng)速度，通常以MIPS（百萬條指令/秒）來衡量。運(yùn)算速度CPU的位數(shù)決定了其能處理的數(shù)據(jù)寬度和尋址范圍，常見的有8位、16位、32位和64位。位數(shù)中央處理單元

存儲器RAM隨機(jī)存取存儲器，用于存儲用戶程序、數(shù)據(jù)以及中間運(yùn)算結(jié)果等。RAM的容量越大，可編程控制器能處理的任務(wù)就越復(fù)雜。ROM只讀存儲器，用于存儲系統(tǒng)程序和固定參數(shù)等。ROM中的內(nèi)容在可編程控制器斷電后不會丟失。EEPROM電可擦除可編程只讀存儲器，用于存儲用戶程序和配置參數(shù)等。EEPROM可以反復(fù)擦寫，方便用戶修改程序和數(shù)據(jù)。輸入模塊將外部信號轉(zhuǎn)換為可編程控制器內(nèi)部能處理的數(shù)字信號，常見的輸入信號有開關(guān)量、模擬量和脈沖量等。輸出模塊將可編程控制器內(nèi)部處理的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為外部設(shè)備能接收的信號，以驅(qū)動外部設(shè)備工作。常見的輸出信號有開關(guān)量、模擬量和脈沖量等。I/O點數(shù)輸入/輸出模塊的I/O點數(shù)決定了可編程控制器能控制的外部設(shè)備的數(shù)量。I/O點數(shù)越多，可編程控制器的控制能力就越強(qiáng)。輸入/輸出模塊電源容量電源模塊的容量決定了可編程控制器的功耗和穩(wěn)定性。容量越大，可編程控制器能承受的負(fù)載就越大，穩(wěn)定性也越好。過壓/欠壓保護(hù)電源模塊通常具有過壓和欠壓保護(hù)功能，以確保在異常電壓情況下可編程控制器能正常工作或及時停機(jī)保護(hù)。電源類型可編程控制器的電源模塊通常采用交流或直流電源供電，具體類型取決于實際應(yīng)用需求。電源模塊CHAPTER04可編程控制器的軟件組成系統(tǒng)管理軟件系統(tǒng)監(jiān)控軟件系統(tǒng)開發(fā)軟件系統(tǒng)軟件用于對可編程控制器的硬件和軟件進(jìn)行管理和維護(hù)，如設(shè)備配置、故障診斷、程序上傳/下載等。實時監(jiān)控可編程控制器的運(yùn)行狀態(tài)，包括CPU、內(nèi)存、I/O模塊等的使用情況，以及網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)等。提供編程接口和開發(fā)工具，支持用戶進(jìn)行應(yīng)用程序的編寫、調(diào)試和仿真。根據(jù)控制要求編寫的程序，實現(xiàn)特定的控制功能，如順序控制、運(yùn)動控制、過程控制等?？刂瞥绦驍?shù)據(jù)處理程序人機(jī)界面程序?qū)删幊炭刂破鞑杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，如數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、濾波、統(tǒng)計等。提供圖形化的人機(jī)交互界面，方便用戶進(jìn)行操作和監(jiān)控。030201應(yīng)用軟件0102梯形圖語言（LD）以梯形圖為主要表達(dá)方式，形象直觀，易于理解和掌握。指令表語言（IL）采用類似于匯編語言的助記符進(jìn)行編程，具有較高的靈活性和執(zhí)行效率。順序功能圖語言（SFC）以順序功能圖為主要表達(dá)方式，適用于復(fù)雜的順序控制系統(tǒng)設(shè)計。結(jié)構(gòu)化文本語言（ST）采用類似于高級編程語言的結(jié)構(gòu)化文本進(jìn)行編程，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和算法實現(xiàn)能力。函數(shù)塊圖語言（FBD）以函數(shù)塊圖為主要表達(dá)方式，適用于模塊化編程和復(fù)雜控制系統(tǒng)的設(shè)計。030405編程語言CHAPTER05可編程控制器的工作原理輸入掃描在每個掃描周期開始時，可編程控制器首先進(jìn)行輸入掃描，讀取所有輸入端子的狀態(tài)，并將其存儲在輸入映像寄存器中。程序執(zhí)行接下來，可編程控制器按照用戶程序的順序逐條執(zhí)行指令，對內(nèi)部的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和運(yùn)算。輸出刷新在程序執(zhí)行完畢后，可編程控制器將輸出映像寄存器中的結(jié)果刷新到輸出端子上，從而驅(qū)動外部負(fù)載。掃描工作原理中斷處理在中斷處理過程中，可編程控制器會執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，對中斷事件進(jìn)行處理。中斷返回當(dāng)中斷處理完成后，可編程控制器會返回到被中斷的程序位置，繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的程序。中斷請求當(dāng)外部設(shè)備或內(nèi)部定時器產(chǎn)生中斷請求時，可編程控制器會暫停當(dāng)前正在執(zhí)行的程序，并響應(yīng)中斷。中斷工作原理可靠性指標(biāo)指可編程控制器的平均無故障工作時間、抗干擾能力等可靠性方面的指標(biāo)。通訊接口指可編程控制器與外部設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊的接口類型和數(shù)量。存儲容量指可編程控制器內(nèi)部存儲器的容量，用于存儲用戶程序、數(shù)據(jù)等信息。掃描速度指可編程控制器執(zhí)行用戶程序的速度，通常以每秒掃描次數(shù)來衡量。輸入/輸出點數(shù)指可編程控制器能夠控制的輸入/輸出信號的數(shù)量，通常以點數(shù)來表示?？删幊炭刂破鞯男阅苤笜?biāo)CHAPTER06可編程控制器的應(yīng)用舉例通過可編程控制器實現(xiàn)交通信號燈的順序控制，確保交通流暢和安全。交通信號燈控制可編程控制器在電梯控制中廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)電梯的自動調(diào)度、開關(guān)門、樓層顯示等功能。電梯控制在自動化生產(chǎn)線中，可編程控制器可實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的順序啟動、停止、故障檢測等控制功能。自動生產(chǎn)線控制順序控制應(yīng)用舉例溫度控制通過可編程控制器對加熱元件進(jìn)行控制，實現(xiàn)溫度的精確調(diào)節(jié)。壓力控制在液壓或氣壓系統(tǒng)中，利用可編程控制器對壓力進(jìn)行實時監(jiān)測和調(diào)整。流量控制可編程控制器可用于控制流體的流量，如在化工、水處理等領(lǐng)域中的應(yīng)用。過程控制應(yīng)用舉例電機(jī)控制可編程控制器可實現(xiàn)電機(jī)的啟動、停止、調(diào)速等運(yùn)動控制功能。位置控制通過可編程控制器對伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行精確的位置控制。速度控制在需要精確控制速度的應(yīng)用中，如機(jī)床、印刷機(jī)等，可編程控制器可實現(xiàn)速度的平滑調(diào)節(jié)