可編程序控制器概論

1、第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論八達自動化八達自動化PLC培訓(xùn)中心培訓(xùn)中心第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論第第2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論 2.12.1PLCPLC的發(fā)展、分類及應(yīng)用的發(fā)展、分類及應(yīng)用 2.22.2結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)和工作原理 2.32.3技術(shù)性能指標(biāo)技術(shù)性能指標(biāo) 2.42.4編程語言編程語言 第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論本章內(nèi)容包括：本章內(nèi)容包括：l lPLC的發(fā)展、分類及應(yīng)用的發(fā)展、分類及應(yīng)用l l結(jié)構(gòu)及工作原理結(jié)構(gòu)及工作原理l l主要技術(shù)性能指標(biāo)主要技術(shù)性能指標(biāo)l l常用編程語言常用編程語言返回本章首

2、頁返回本章首頁第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論2.1PLC的發(fā)展、分類及應(yīng)用的發(fā)展、分類及應(yīng)用 2.1.1產(chǎn)生產(chǎn)生 2.1.2發(fā)展發(fā)展 2.1.3特點特點 2.1.4分類分類 2.1.5應(yīng)用應(yīng)用 返回本章首頁返回本章首頁第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論2.1.1產(chǎn)生產(chǎn)生 可編程序邏輯控制器可編程序邏輯控制器PLC產(chǎn)生于產(chǎn)生于1969年，最初只具備年，最初只具備邏輯控制、定時、計數(shù)等功能，主要是用來取代繼電邏輯控制、定時、計數(shù)等功能，主要是用來取代繼電接觸器控制。接觸器控制。 現(xiàn)在所說的可編程序控制器現(xiàn)在所說的可編程序控制器PC（Programmable Co

3、ntroller）是）是1980年以來，美、日、德等國由先前年以來，美、日、德等國由先前的可編程序邏輯控制器的可編程序邏輯控制器PLC進一步發(fā)展而來。進一步發(fā)展而來。 1985年，國際電工委員會年，國際電工委員會IEC對可編程序控制器作了對可編程序控制器作了如下規(guī)定：可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電如下規(guī)定：可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。 返回本節(jié)返回本節(jié)第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論2.1.2發(fā)展發(fā)展 1. 發(fā)展及現(xiàn)狀發(fā)展及現(xiàn)狀 2. 發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢 （1）與計算機聯(lián)系密切）與計算機聯(lián)系密切

4、（2）發(fā)展多樣化）發(fā)展多樣化 （3）模塊化）模塊化 （4）網(wǎng)絡(luò)與通信能力增強）網(wǎng)絡(luò)與通信能力增強 （5）多樣化與標(biāo)準(zhǔn)化）多樣化與標(biāo)準(zhǔn)化 （6）工業(yè)軟件發(fā)展迅速）工業(yè)軟件發(fā)展迅速 返回本節(jié)返回本節(jié)第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論2.1.3特點特點 1. 可靠性高可靠性高 2. 功能強大功能強大 3.簡單方便簡單方便 返回本節(jié)返回本節(jié)第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論2.1.4分類分類 1. 從結(jié)構(gòu)上從結(jié)構(gòu)上可編程序控制器從結(jié)構(gòu)上可分為整體式和模塊可編程序控制器從結(jié)構(gòu)上可分為整體式和模塊式。式。2. 從規(guī)模上從規(guī)模上按按PLC的輸入輸出點數(shù)可分為小型、中型和大的輸

5、入輸出點數(shù)可分為小型、中型和大型。型。 返回本節(jié)返回本節(jié)第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論2.1.5應(yīng)用應(yīng)用 1. 工業(yè)工業(yè)1）開關(guān)量控制，如邏輯、定時、計數(shù)、順序等；）開關(guān)量控制，如邏輯、定時、計數(shù)、順序等；2）模擬量控制，部分）模擬量控制，部分PLC或功能模塊具有或功能模塊具有PID控制功控制功能，可實現(xiàn)過程控制；能，可實現(xiàn)過程控制；3）監(jiān)控，用）監(jiān)控，用PLC可構(gòu)成數(shù)據(jù)采集和處理的監(jiān)控系統(tǒng)；可構(gòu)成數(shù)據(jù)采集和處理的監(jiān)控系統(tǒng)；4）建立工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，為適應(yīng)復(fù)雜的控制任務(wù)且節(jié)省資）建立工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，為適應(yīng)復(fù)雜的控制任務(wù)且節(jié)省資源，可采用單級網(wǎng)絡(luò)或多級分布式控制系統(tǒng)。源，可采用單級網(wǎng)絡(luò)或多

6、級分布式控制系統(tǒng)。2. 其他行業(yè)其他行業(yè)可編程序控制器在其他行業(yè)的應(yīng)用也日益廣泛：在國可編程序控制器在其他行業(yè)的應(yīng)用也日益廣泛：在國防和民用，如建筑，環(huán)保，家用電器等。防和民用，如建筑，環(huán)保，家用電器等。返回本節(jié)返回本節(jié)第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論2.2結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)和工作原理 2.2.1結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 2.2.2工作原理工作原理 返回本章首頁返回本章首頁第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論2.2.1結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) PLC專為工業(yè)場合設(shè)計，采用了典型的計算機結(jié)構(gòu)，專為工業(yè)場合設(shè)計，采用了典型的計算機結(jié)構(gòu)，主要是由主要是由CPU、電源、存儲器和專門設(shè)計的輸入輸出、電源

7、、存儲器和專門設(shè)計的輸入輸出接口電路等組成。圖接口電路等組成。圖2.1為一典型為一典型PLC結(jié)構(gòu)簡圖。結(jié)構(gòu)簡圖。圖圖2.1結(jié)構(gòu)簡圖結(jié)構(gòu)簡圖CPU存儲器電源部分輸入單元輸出單元編程器或其他設(shè)備按鈕接觸器電磁閥指示燈行程開關(guān)繼電器觸點第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論1. 中央處理單元中央處理單元 中央處理單元（中央處理單元（CPU）一般由控制器、運算器）一般由控制器、運算器和寄存器組成，這些電路都集成在一個芯片上。和寄存器組成，這些電路都集成在一個芯片上。 CPU的主要功能：的主要功能：1）從存儲器中讀取指令從存儲器中讀取指令 2）執(zhí)行指令）執(zhí)行指令 3）順序取指令）順序取指令

8、4）處理中斷）處理中斷 第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論2. 存儲器存儲器 1）只讀存儲器）只讀存儲器 2）隨機存儲器）隨機存儲器RAM 第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論3. 輸入輸出單元輸入輸出單元 （1）輸入接口電路）輸入接口電路 （2）輸出接口電路）輸出接口電路 第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論通常通常PLC的輸入類型可以是直流、交流和交直流。輸?shù)妮斎腩愋涂梢允侵绷鳌⒔涣骱徒恢绷?。輸入電路的電源可由外部供給，有的也可由入電路的電源可由外部供給，有的也可由PLC內(nèi)部提內(nèi)部提供。圖供。圖2.2和圖和圖2.3分別為一種型號分別為一種型號PL

9、C的直流和交流的直流和交流輸入接口電路的電路圖，采用的是外接電源。輸入接口電路的電路圖，采用的是外接電源。圖圖2.2描述了一個輸入點的接口電路。其輸入電路的描述了一個輸入點的接口電路。其輸入電路的一次電路與二次電路用光耦合器相連，當(dāng)行程開關(guān)閉一次電路與二次電路用光耦合器相連，當(dāng)行程開關(guān)閉合時，輸入電路和一次電路接通，上面的發(fā)光管用于合時，輸入電路和一次電路接通，上面的發(fā)光管用于對外顯示，同時光耦合器中的發(fā)光管使三極管導(dǎo)通，對外顯示，同時光耦合器中的發(fā)光管使三極管導(dǎo)通，信號進入內(nèi)部電路，此輸入點對應(yīng)的位由信號進入內(nèi)部電路，此輸入點對應(yīng)的位由0變?yōu)樽優(yōu)?。即。即輸入映像寄存器的對應(yīng)位由輸入映像寄存

10、器的對應(yīng)位由0變?yōu)樽優(yōu)?。第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論圖圖2.2 直流輸入電路圖直流輸入電路圖內(nèi)部電路COM輸入1輸入 n第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論圖圖2.3交流輸入電路圖交流輸入電路圖返回本節(jié)返回本節(jié)內(nèi)部電路COM輸入1輸入n.第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論2.2.2工作原理工作原理 1. 循環(huán)掃描循環(huán)掃描PLC采用循環(huán)掃描工作方式，這個工作過程一般包括采用循環(huán)掃描工作方式，這個工作過程一般包括五個階段：內(nèi)部處理、與編程器等的通信處理、輸入五個階段：內(nèi)部處理、與編程器等的通信處理、輸入掃描、用戶程序執(zhí)行、輸出處理，其工作過程如

11、圖掃描、用戶程序執(zhí)行、輸出處理，其工作過程如圖2.4所示。所示。圖圖2.4中當(dāng)中當(dāng)PLC方式開關(guān)置于方式開關(guān)置于RUN（運行）時，執(zhí)行（運行）時，執(zhí)行所有階段；當(dāng)方式開關(guān)置于所有階段；當(dāng)方式開關(guān)置于STOP（停止）時，不執(zhí)（停止）時，不執(zhí)行后行后3個階段，此時可進行通信處理，如對個階段，此時可進行通信處理，如對PLC聯(lián)機或聯(lián)機或離線編程。離線編程。第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論圖圖2.4 工作原理圖工作原理圖內(nèi)部處理通信處理輸入掃描執(zhí)行用戶程序輸出處理RUN 方式 ？否是開 始第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論可編程序控制器的輸入處理、執(zhí)行用戶程序可編程序控

12、制器的輸入處理、執(zhí)行用戶程序和輸出處理過程的原理如圖和輸出處理過程的原理如圖2.5所示。所示。PLC執(zhí)行的五個階段，稱為一個掃描周期，執(zhí)行的五個階段，稱為一個掃描周期，PLC完成一個周期后，又重新執(zhí)行上述過程，完成一個周期后，又重新執(zhí)行上述過程，掃描周而復(fù)始地進行。掃描周而復(fù)始地進行。第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論按鈕接觸器按鈕輸入電路輸入映象寄存器輸出映象寄存器輸出電路（ ）程序執(zhí)行圖圖2.5程序執(zhí)行原理圖程序執(zhí)行原理圖第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論2. 與計算機的異同與計算機的異同 相同點：相同點：（1）基本結(jié)構(gòu)相同）基本結(jié)構(gòu)相同 （2）程序執(zhí)行原理

13、相同）程序執(zhí)行原理相同 不同點：不同點： 兩者的不同點主要體現(xiàn)在工作方式上。兩者的不同點主要體現(xiàn)在工作方式上。第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論3. 與繼電接觸器的異同與繼電接觸器的異同 相同點：相同點：圖形結(jié)構(gòu)和邏輯關(guān)系相同。圖形結(jié)構(gòu)和邏輯關(guān)系相同。 不同點：不同點：（1）實現(xiàn)原理不同）實現(xiàn)原理不同（2）工作方式不同）工作方式不同返回本節(jié)返回本節(jié)第第2 2章可編程序控制器概論章可編程序控制器概論2.3技術(shù)性能指標(biāo)技術(shù)性能指標(biāo) 1. 外形尺寸外形尺寸 2. 輸入輸出點數(shù)輸入輸出點數(shù) 3. 機器字長機器字長 4. 速度速度5. 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)6. 存儲器容量存儲器容量7. 擴展性擴展性8. 通