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1、可编程控制器应用技术4.1可编程控制器概述可编程控制器的定义 4可编程控制器简称 PLC (Program-mable Logic Controller)。1987年颁布的 PLC标准草案中对 PLC作的定义： PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运 算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来 在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和 算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入 和输出,控制各种类型的机械或生产过程PLC及其有关的 外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体,易 于扩展其功能的原则而设计。 可编程控制器的特点及应用n 一、PLC的特点1.可
2、靠性高,抗干扰能力强2.配套齐全,功能完善,适用性强,性价比高3.易学易用,深受工程技术人员欢迎4.系统的设计、建造工作量小,维护方便,改造容易5.体积小,重量轻,能耗低12可编程控制器的特点及应用n 二、可编程控制器的应用领域( (一一) )开关量逻辑控制开关量逻辑控制( (二二) )运动控制运动控制( (三三) )闭环过程控制闭环过程控制( (四四) )数据处理数据处理( (五五) )通讯及联网通讯及联网13PLC的分类1、按结构形式分： （1）整体式 （2）模块式 2、按功能分： （1）低档 （2）中档 （3）高档 3、按I/O点数分： （1）小型 （2）中型 （3）大型可编程控制器的硬
3、件组成图2-1 单元式 PLC结构框图中央处理器中央处理器 (CPU)(CPU)存储器存储器 (RAM(RAM、ROM)ROM)输入输出器件输入输出器件 (I/ O(I/ O接口接口) )电源及编程设备。电源及编程设备。 3可编程控制器的硬件组成n 一、中央处理器中央处理器是可编程控制器的核心,它在系统程序 的控制下,完成逻辑运算、数学运算、协调系统内部各 部分工作等任务。 可编程控制器中采用的 CPU的三大类 通用微处理器,如80286、80386等 单片机芯片,如8031、8096等 位处理器,如 AMD2900、AMD2903等4可编程控制器的硬件组成n 二、存储器存储器是可编程控制器存
4、放系统程序、用户程序及 运算数据的单元。分类按照存储类型分类按照存储类型分类 只读存储器(ROM) 随机读写存储器(RAM)存储器区域按用途不同分类存储器区域按用途不同分类 程序区 数据区5可编程控制器的硬件组成n 三、输入输出接口输入输出接口输入输出接口是可编程控制器和工业控制现场各类信 号连接的部分。 输入口输入口用来接收生产过程的各种参数。输出口输出口用来送出可编程控制器运算后得出的控制信 息,并通过机外的执行机构完成工业现场的各类控制。 对输入输出接口有两个主要的要求： 一是有良好的抗干扰能力；一是有良好的抗干扰能力；二是能满足工业现场各类信号的匹配要求。二是能满足工业现场各类信号的匹
5、配要求。 6可编程控制器的硬件组成n 四、通信接口 n 五、智能接口模块 n 六、编程装置可编程控制器的硬件组成n 七、电源分类 可编程控制器各工作单元供电的开关电源 为掉电保护电路供电的后备电源 15第一节 可编程控制器的硬件组成n 八、外部设备1.1.编程器编程器u 专用的编程器 u 个人计算机 分类功能u 编程u 一定的调试及监视功能 按照功能强弱功能强弱,手持式编程器又可分为简易型及智能型。16图2-8 FX-20P型手持式编程器可编程控制器的硬件组成17可编程控制器的硬件组成2.2.其他外部设备其他外部设备PLC还可以配设盒式磁带机、打印机、EPROM 写入器、高分辨率大屏幕彩色图形
6、监控系统等其他一 些外部设备。18可编程控制器的工作原理n 一、分时处理及扫描工作方式PLC系统正常工作所要完成的任务: 计算机内部各工作单元的调度,监控；计算机与外部设备间的通讯;用户程序所要完成的工作。 37可编程控制器的工作原理用户程序完成的三个阶段： 1.输入处理阶段2.程序执行阶段3.输出处理阶段程序执行扫 描工作过程38可编程控制器的工作原理n 二、扫描周期及PLC的两种工作状态PLC有两种基本的工作状 态,即运行运行(RUN)状态与停止停止 (STOP)状态。运行状态是执行应用程序 的状态。停止状态一般用于程 序的编制与修改。内部处理通信操作输入处理程序执行输出处理停止运行图2-
7、17 扫描过程示意图扫描周期？39第四节 可编程控制器的工作原理n 三、输入/输出滞后时间定义输入/输出滞后时间又称为系统响应 时间,是指从 PLC外部输入信号发生变化 的时刻起至它控制的有关外部输出信号发 生变化的时刻止之间的间隔。 组成 由输入电路的滤波时间、输出模块 的滞后时间和因扫描工作方式产生的滞 后时间三部分组成。 40可编程控制器的工作原理输入模块的RC滤波电路用来滤除由输入端引入的干 扰噪声,消除因外接输入触点动作时产生抖动引起的不 良影响。滤波时间常数决定了输入滤波时间的长短,其 典型值为10ms左右。 输出模块的滞后时间与模块开关元件的类型有关。 41可编程控制器的工作原理
8、图2-18 PLC的输入/输出延迟42可编程控制器的工作原理n 四、可编程控制器系统与继电接触器系统工 作原理的差别差别一继电器电路图是用低压电器的接线表达逻辑控 制关系的,可编程控制器则使用梯形图表达这种关系 。 43可编程控制器的工作原理差别二在运行时序上：对于继电器电路来说,忽略电磁滞 后及机械滞后,同一个继电器的所有触点的动作是和它 的线圈通电或断电同时发生的。但在 PLC中,由于指令 的分时扫描执行。同一个器件的线圈工作和它的各个 触点的动作并不同时发生。这就是继电接触器系统的 并行工作方式和 PLC的串行工作方式的差别。 44可编程控制器的工作原理图2-19 “定时点灭”电路45国内外PLC产品介绍n P86
