可編程序控制器概述課件

可編程序控制器概述可編程序控制器概述1.1PLC的產(chǎn)生與發(fā)展什么是可編程序控制器？

可編程序控制器是以自動(dòng)控制技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的新一代通用工業(yè)控制裝置。PLC的產(chǎn)生與發(fā)展1.1PLC的產(chǎn)生與發(fā)展什么是可編程序控制器？1.2PLC的特點(diǎn)1．靈活性和通用性強(qiáng)

2．抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高

3．編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué)

4．PLC與外部設(shè)備的連接簡(jiǎn)單、使用方便

5．PLC的功能強(qiáng)、功能的擴(kuò)展能力強(qiáng)

6．PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試周期短

7．PLC體積小、重量輕、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體 化

1.2PLC的特點(diǎn)1．靈活性和通用性強(qiáng)1.3PLC的基本組成根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC可分為整體式（也稱箱體式）和組合式（也稱模塊式）兩類。1.3PLC的基本組成根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC可分為整存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器整體式PLC組成示意圖：電源中央處理單元(CPU)輸入單元輸出單元外設(shè)接口I/O

擴(kuò)展口用戶輸入設(shè)備用戶輸出設(shè)備I/O擴(kuò)展單元特殊功能單元編程器打印機(jī)上位計(jì)算機(jī)PLCPT…輸入單元中央處理單元(CPU)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用戶程序存儲(chǔ)器輸出單元外設(shè)接口I/O

擴(kuò)展口存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器整體式PLC組成示意圖：電源中央處理組合式PLC的組成示意圖：系統(tǒng)總線通信單元智能I/O單元輸出單元輸入單元CPU單元編程器PLC或上位計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程……PLC的各組成單元編程器智能I/O單元輸出單元輸入單元通信單元組合式PLC的組成示意圖：系統(tǒng)總線通信單元智能IPLC控制的基本概念一個(gè)簡(jiǎn)單的繼電器控制電路的例子由PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能3～380V109876543210提供啟動(dòng)命令信號(hào)提供停止命令信號(hào)PLC000010輸入端輸出端SB1SB2KM1KM2～00010001DC24VCOMCOM驅(qū)動(dòng)對(duì)象驅(qū)動(dòng)對(duì)象……

由PLC內(nèi)部程序來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)KM1的驅(qū)動(dòng)、定時(shí)及SB1的自保持。PLC控制的基本概念一個(gè)簡(jiǎn)單的繼電器控制電路的例子由PLC來(lái)PC是如何進(jìn)行控制的呢？PC控制的等效電路輸入端子輸出端子00000000010000200003COM輸入繼電器線圈輸出繼電器觸點(diǎn)～KM1KM2COM01000010010100201003DC24VAC220VSB1SB2內(nèi)部繼電器觸點(diǎn)內(nèi)部繼電器線圈00000000010100001000TIM000TIM000輸入部分輸出部分控制部分控制程序（梯形圖）PLC01001……假設(shè)PLC內(nèi)部有許多各種類型的繼電器從而，PLC的程序可用類似于繼電器控制系統(tǒng)

接收指令或信息驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件梯形圖的形式來(lái)表示。PC是如何進(jìn)行控制的呢？PC控制的等效電路輸入端子輸出端子0PC控制等效電路三個(gè)組成部分的作用：輸入部分：接收操作指令（由啟動(dòng)按鈕、停止按鈕等提供），或接收被控對(duì)象的各種狀態(tài)信息（由行程開關(guān)、接近開關(guān)等提供）?？刂撇糠郑河脩舾鶕?jù)控制要求編制的控制程序，通常以梯形圖的形式表示?？刂瞥绦虼娣庞赑C的用戶程序存儲(chǔ)器中。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，PC依次讀取用戶程序存儲(chǔ)器中的程序語(yǔ)句，進(jìn)行解釋、執(zhí)行，并將結(jié)果送PC輸出端輸出，以控制、驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載的工作。輸出部分：根據(jù)程序執(zhí)行的結(jié)果直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載。PC控制等效電路三個(gè)組成部分的作用：輸入部分：接收操作指令（PLC的編程語(yǔ)言梯形圖編程語(yǔ)言

梯形圖編程語(yǔ)言是一種圖形編程語(yǔ)言，是若干圖形符號(hào)的組合。具有繼電器控制電路形象、直觀的優(yōu)點(diǎn)。

兩種梯形圖形式很相似。但是，它們只是形式上的相似，實(shí)質(zhì)上卻存在著本質(zhì)的差別

PLC的編程語(yǔ)言梯形圖編程語(yǔ)言兩種梯形圖形式很相似。但是 繼電器控制梯形圖與PLC控制梯形圖程序的區(qū)別：兩種繼電器的區(qū)別1、繼電器控制電路中使用的繼電器都是物理的電器，繼電器與其他控制電器間的連接必須通過(guò)硬接線來(lái)完成；PLC的繼電器不是物理的電器，它是PLC內(nèi)部的寄存器位(映象寄存位)，常稱之為“軟繼電器”。PLC梯形圖中的接線稱為“軟接線”，這種“軟接線”是通過(guò)編程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（它反映了“與”、“或”、“非”三種基本邏輯運(yùn)算）映象寄存位與繼電器線圈、觸點(diǎn)狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系：2、PLC的每一個(gè)繼電器都對(duì)應(yīng)著內(nèi)部的一個(gè)寄存器位，由于可以無(wú)限次地讀取某位寄存器的內(nèi)容，所以，可以認(rèn)為PLC的繼電器有無(wú)數(shù)個(gè)常開、常閉觸點(diǎn)可供用戶使用。而物理繼電器的觸點(diǎn)個(gè)數(shù)是有限的。3、PLC的輸入繼電器是由外部信號(hào)驅(qū)動(dòng)的，在梯形圖中只能使用輸入繼電器的觸點(diǎn)，而不出現(xiàn)它的線圈。而物理繼電器觸點(diǎn)的狀態(tài)取決于其線圈中有無(wú)電流通過(guò)，在繼電器控制電路中，若不接繼電器線圈，只接其觸點(diǎn)，則觸點(diǎn)永遠(yuǎn)不會(huì)動(dòng)作。

映象寄存位線圈常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)0(OFF)(OFF)(ON)1(ON)(ON)(OFF)即：映象寄存位的狀態(tài)=線圈的狀態(tài)=常開觸點(diǎn)的狀態(tài)=常閉觸點(diǎn)狀態(tài)取反 繼電器控制梯形圖與PLC控制梯形圖程序的區(qū)別：兩種繼電器的兩種梯形圖的區(qū)別

PLC梯形圖左右的兩根線也叫母線，但與繼電器控制電路的兩根母線不同。繼電器控制電路的母線與電源連接，其每一行（也稱梯級(jí)）在滿足一定條件時(shí)將通過(guò)兩條母線形成電流通路，從而使電器動(dòng)作；而PLC梯形圖的母線并不接電源，它只表示每一個(gè)梯級(jí)的起始和終了，PLC的每一個(gè)梯級(jí)中并沒有實(shí)際的電流通過(guò)。通常說(shuō)PLC的線圈接通了，這只不過(guò)是為了分析問題方便而假設(shè)的概念電流通路，而且概念電流只能從左向右流，這是PLC梯形圖與繼電器控制電路本質(zhì)的區(qū)別。實(shí)現(xiàn)控制功能的手段不同

繼電器控制是靠改變電器間的硬接線來(lái)實(shí)現(xiàn)各種控制功能的，而PLC是通過(guò)編程序來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的。

兩種梯形圖的區(qū)別語(yǔ)句表編程語(yǔ)言這種編程語(yǔ)言類似計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言，用助記符來(lái)表示各種指令的功能。對(duì)同樣功能的指令，不同廠家的PLC使用的助記符一般不同。對(duì)上述啟停?？刂频奶菪螆D，其語(yǔ)句表為：

LD 00000 （常開觸點(diǎn)00000與左母線連接）

OR 01000 （常開觸點(diǎn)01000與常開觸點(diǎn)00000相井聯(lián)）

ANDNOT 00001 （串聯(lián)一個(gè)常閉觸點(diǎn)0001）

OUT 01000 （輸出到繼電器01000） 指令語(yǔ)句是PLC用戶程序的基礎(chǔ)元素，多條語(yǔ)句的組合構(gòu)成了語(yǔ)句表。一個(gè)復(fù)雜的控制功能是用較長(zhǎng)的語(yǔ)句表來(lái)描述的。 語(yǔ)句表編程語(yǔ)言不如梯形圖形象、直觀，但是在使用簡(jiǎn)易編程器輸人用戶程序時(shí)，必須把梯形圖程序轉(zhuǎn)換成語(yǔ)句表才能輸入。00000010000000100000語(yǔ)句表編程語(yǔ)言這種編程語(yǔ)言類似計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言，用助記符輸入╱輸出單元輸入單元接收現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備向PLC提供的各種指令和狀態(tài)信息；輸出單元將經(jīng)過(guò)CPU處理(運(yùn)算)的結(jié)果，轉(zhuǎn)換成外部設(shè)備所需要的強(qiáng)電信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行元件。輸入╱輸出單元輸入單元接收現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備向PLC提供的各種指令和狀1、開關(guān)量輸入單元

按輸入端電源類型的不同，可分為直流輸入單元和交流輸入單元

(1)直流輸入單元：0A1R1R2CTLED濾波內(nèi)部電路+5VR3面板輸入指示LED不亮面板輸入指示LED亮1、開關(guān)量輸入單元

按輸入端電源類型的不同，可分為直流輸入(2)交流輸入單元(2)交流輸入單元PLC的輸入電路有共點(diǎn)式、分組式、隔離式之別。輸入單元只有一個(gè)公共端子（COM）的稱為共點(diǎn)式，外部各輸入元件都有一個(gè)端子與COM相接；分組式是將輸入端子分為若干組，每組各共用一個(gè)公共端子；隔離式輸入單元，是具有公共端子的各組輸入點(diǎn)之間互相隔離，可各自使用獨(dú)立的電源。

PLC的輸入電路有共點(diǎn)式、分組式、隔離式之別。輸入單元只有一2、開關(guān)量輸出單元

按輸出電路所使用的開關(guān)器件，PLC的開關(guān)量輸出單元有晶體管輸出單元、晶閘管輸出單元、繼電器輸出單元。(1)晶體管輸出單元晶體管為無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)，所以晶體管輸出單元使用壽命長(zhǎng)，響應(yīng)速度快輸出鎖存器負(fù)載TLEDR1R2FUCOM

DC24VR3+5VDI/O總線1導(dǎo)通導(dǎo)通發(fā)光指示2、開關(guān)量輸出單元

按輸出電路所使用的開關(guān)器件，PLC的開關(guān)(2)雙向晶閘管輸出單元雙向晶閘管輸出型PLC的輸出既可驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載，也可驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載。輸出鎖存器負(fù)載～TLEDR1R2CFUCOMI/O總線(2)雙向晶閘管輸出單元雙向晶閘管輸出型PLC的輸出既可驅(qū)動(dòng)(3)繼電器輸出單元繼電器輸出型PLC的輸出既可驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載，也可驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載。繼電器觸點(diǎn)電氣壽命：10～30萬(wàn)次，輸出點(diǎn)頻繁通斷的場(chǎng)合應(yīng)選用晶體管或雙向晶閘管輸出型的PLC。(3)繼電器輸出單元繼電器輸出型PLC的輸出既可驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載PLC輸出電路也有共點(diǎn)式、分組式、隔離式之別。輸出只有一個(gè)公共端子的稱為共點(diǎn)式；分組式是將輸出端子分為若干組，每組共用一個(gè)公共端子；隔離式是具有公共端子的各組輸出點(diǎn)之間互相隔離，可各自使用獨(dú)立的電源。

PLC輸出電路也有共點(diǎn)式、分組式、隔離式之別。輸出只有一個(gè)公編程工具編程工具的主要作用：編輯程序、調(diào)試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行；在線測(cè)試PLC的內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，與PLC進(jìn)行人機(jī)對(duì)話等。編程工具：專用編程器(簡(jiǎn)易編程器、圖形編程器)、配有專用編程軟件包的通用計(jì)算機(jī)。編程工具編程工具的主要作用：編輯程序、調(diào)試程序和監(jiān)控程序PLC的工作方式在繼電器控制電路中，當(dāng)某些梯級(jí)同時(shí)滿足導(dǎo)通條件時(shí)，這些梯級(jí)中的繼電器線圈會(huì)同時(shí)通電，也就是說(shuō)，繼電器控制電路是一種并行工作方式。PLC是采用循環(huán)掃描的工作方式，在PLC執(zhí)行用戶程序時(shí)，CPU對(duì)梯形圖自上而下、自左向右地逐次進(jìn)行掃描，程序的執(zhí)行是按語(yǔ)句排列的先后順序進(jìn)行的。這樣，PLC梯形圖中各線圈狀態(tài)的變化在時(shí)間上是串行的，不會(huì)出現(xiàn)多個(gè)線圈同時(shí)改變狀態(tài)的情況，這是PLC控制與繼電器控制最主要的區(qū)別。

PLC的工作方式在繼電器控制電路中，當(dāng)某些梯級(jí)同時(shí)滿足導(dǎo)通條從輸入到輸出的信號(hào)傳遞過(guò)程從輸入到輸出的信號(hào)傳遞過(guò)程PLC的主要性能指標(biāo)1．存儲(chǔ)容量2．輸入／輸出點(diǎn)數(shù)3．掃描速度4．編程指令的種類和條數(shù)5．內(nèi)部器件的種類和數(shù)量 內(nèi)部器件包括各種繼電器、計(jì)數(shù)器／定時(shí)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等。其種類越多、數(shù)量越大，存儲(chǔ)各種信息的能力和控制能力就越強(qiáng)。在描述PLC內(nèi)部器件時(shí)，經(jīng)常用到以下術(shù)語(yǔ)：位（Bit）、數(shù)字（Digit）、字節(jié)（Byte）及字（Word）。位指二進(jìn)制數(shù)的一位，僅有1、0兩種取值。一