c可编程控制器

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1、(5-1) 第第10章 可编程序控制器 （ 章 可编程序控制器 （PLC） (5-2) 第10章 可编程序控制器第10章 可编程序控制器 10-1 概述 概述 10-2 PLC的组成 的组成 10-3 PLC基本工作原理 基本工作原理 10-4 小型小型PLC介绍 介绍 10-5 PLC指令及编程方法 指令及编程方法 10-6 PLC应用举例应用举例 (5-3) 一、什么是一、什么是PLC ? ? PLC 是一种专门用于工业控制的计算机。是一种专门用于工业控制的计算机。 早期的早期的PLC是用来替代继电器、接触器控制的。 它主要用于顺序控制，只能实现逻辑运算。因此， 是用来替代继电器、接触器控

2、制的。 它主要用于顺序控制，只能实现逻辑运算。因此， 被称为可编程逻辑控制器（被称为可编程逻辑控制器（Programmable logic controller，略写 ，略写 PLC ) ) 随着电子技术、计算机技术的迅速发展，可编程 控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围。被称 为 随着电子技术、计算机技术的迅速发展，可编程 控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围。被称 为可编程控制器（可编程控制器（Programmable controller，略写 ，略写 PC)。为区别于为区别于Personal Computer (PC)，故沿用 ，故沿用 PLCPLC 这个略写。这个略写。 10-1

3、 概述概述 (5-4) 1. 抗干扰能力强、可靠性很高。抗干扰能力强、可靠性很高。 2. 模块化组合式结构，使用灵活方便。模块化组合式结构，使用灵活方便。 3. 编制程序简单，便于普及。编制程序简单，便于普及。 4. 可进行在线修改。可进行在线修改。 5. 网络通讯功能，便于实现分散式测控系统。网络通讯功能，便于实现分散式测控系统。 6. 与传统的控制方式比较，线路简单。与传统的控制方式比较，线路简单。 二、 二、 PLC的优点的优点 综上所述，综上所述，PLCPLC是实现机电一体化的重要手段是实现机电一体化的重要手段 (5-5) 中 央 处 理 单 元 中 央 处 理 单 元 存 储 器 存

4、 储 器 数 据 存 储 器 数 据 存 储 器 输 出 接 口 输 出 接 口 地址总线 控制总线 数据总线 地址总线 控制总线 数据总线 编程 单元 编程 单元 照明照明 电磁装置电磁装置 执行机构执行机构 。 电源单元电源单元 地址总线 控制总线 地址总线 控制总线 输 入 接 口 输 入 接 口 模拟量输入模拟量输入 行程开关行程开关 继电器接点继电器接点 各种按钮各种按钮 10-2 PLC的组成的组成 PLC结构示意图结构示意图 一、一、PLC的结构的结构 (5-6) 二、各组成部分的作用二、各组成部分的作用 2、 存储器：、 存储器： RAM：存储各种暂存数据、中间结果、用户正调

5、试的程序。 存储各种暂存数据、中间结果、用户正调 试的程序。 ROM：存放监控程序和用户已调试好的程序。存放监控程序和用户已调试好的程序。 1、 CPU： (1) 将各种输入信号取入存储器。将各种输入信号取入存储器。 (2) 编译、执行指令。编译、执行指令。 (3) 把结果送到输出端。把结果送到输出端。 (4) 响应各种外部设备的请求。响应各种外部设备的请求。 (5-7) 3、输入、输出接口：、输入、输出接口：采用光电隔离，减小了电磁干扰。采用光电隔离，减小了电磁干扰。 输出三种形式：输出三种形式：继电器 - 低速大功率 可控硅 - 高速大功率 晶体管 - 高速小功率 各种接口、高功能模块：便

6、于扩展。 继电器 - 低速大功率 可控硅 - 高速大功率 晶体管 - 高速小功率 各种接口、高功能模块：便于扩展。 小型机：小型机：一体机。有接口可扩展。一体机。有接口可扩展。 中、大型机：中、大型机：模块式。可根据需要在主板上随意组合。模块式。可根据需要在主板上随意组合。 4、编程器：、编程器：是是PLC的人机对话工具，它由的人机对话工具，它由键盘、显 示器和工作方式选择开关 键盘、显 示器和工作方式选择开关等组成。在编程方式下，可 输入、检查、调试和修改控制程序；在运行或监控方 式下，可监视 等组成。在编程方式下，可 输入、检查、调试和修改控制程序；在运行或监控方 式下，可监视PLC的工作

7、情况。的工作情况。 (5-8) CPUPOWER PC FP1-C16 小型机： 中、大型机： 小型机： 中、大型机： (5-9) 三、 工作方式三、 工作方式 PLC：循环扫描。循环扫描。 CPU从第一条指令开始执行，遇到结束符又 返回第一条，不断循环。 从第一条指令开始执行，遇到结束符又 返回第一条，不断循环。 一个扫描周期一个扫描周期 O 刷新刷新 I 刷新刷新 执行指令执行指令 I/O刷新刷新 这种工作方式 有什么好处？ 这种工作方式 有什么好处？ 答：对慢速响应系统， 增强了抗干扰能力。 答：对慢速响应系统， 增强了抗干扰能力。 (5-10) 1. 输入输入/输出点数输出点数 ( I

8、/O点数点数 )。 2. 扫描速度。 单位： 扫描速度。 单位： ms /1000步 或 步 或 s /步步 3. 内存容量。内存容量。 4. 指令条数。指令条数。 5. 内部寄存器数目。内部寄存器数目。 6. 高功能模块。高功能模块。 四、 主要技术性能五、 应用四、 主要技术性能五、 应用 1. 用于开关逻辑控制。用于开关逻辑控制。 2. 用于机加工数字控制。用于机加工数字控制。 3. 用于闭环过程控制。用于闭环过程控制。 4 用于组成多级控制系 统。 用于组成多级控制系 统。 (5-11) 10-3 PLC基本工作原理基本工作原理 一、控制原理 处理由输入部分所取得的信息，并 根据用户程

9、序的要求，使输出达到 控制结果。 收集被控设备的各种开关信息或操 作命令。 驱动被控设备按程序要求动作。 一、控制原理 处理由输入部分所取得的信息，并 根据用户程序的要求，使输出达到 控制结果。 收集被控设备的各种开关信息或操 作命令。 驱动被控设备按程序要求动作。 输入部分： 逻辑部分： 输出部分： 输入部分： 逻辑部分： 输出部分： (5-12) 输入部分输入部分 输出部分输出部分 逻辑部分逻辑部分 (5-13) 二、 二、 PLC的主要逻辑部件的主要逻辑部件 PLC存储器中有许多个存储单元，可以把这些存 储单元理解为 存储器中有许多个存储单元，可以把这些存 储单元理解为继电器继电器继电器

10、继电器，每个存储单元对应于一个继电 器。为了和传统的物理继电器相区别，这里的继电器 称为 ，每个存储单元对应于一个继电 器。为了和传统的物理继电器相区别，这里的继电器 称为软继电器软继电器。 由于由于PLC的类型很多，这里以的类型很多，这里以OMRON的的C系列系列P 型机为例来说明。型机为例来说明。 1、继电器逻辑、继电器逻辑 每个存储单元都有两种逻辑状态，即逻辑每个存储单元都有两种逻辑状态，即逻辑1和逻辑和逻辑0， 软继电器软继电器软继电器软继电器 写入逻辑“写入逻辑“1”时，线圈”时，线圈ON（接通） 写入逻辑“ （接通） 写入逻辑“0”时，线圈”时，线圈OFF（断开）（断开） (5-1

11、4) PLC中的继电器为“软继电器”，PLC中的继电器为“软继电器”，它有两类触点， 即： 它有两类触点， 即：常开触点常开触点和和常闭触点常闭触点，并且有无穷多个。 符号分别为： ，并且有无穷多个。 符号分别为： 1）输入继电器 2）输出继电器 3）辅助继电器 4）保持继电器 1）输入继电器 2）输出继电器 3）辅助继电器 4）保持继电器 2、定时器/计数器2、定时器/计数器 PLC中提供的继电器逻辑有：PLC中提供的继电器逻辑有： 80个 60个 136个 160个 共 80个 60个 136个 160个 共48个个 定时器定时器/计数器分别用来提供延时操作和计数。计数器分别用来提供延时操

12、作和计数。 （定时范围0.1到999.9s，计数范围1-9999）（定时范围0.1到999.9s，计数范围1-9999） (5-15) 3、移位寄存器3、移位寄存器 提供移位逻辑功能。提供移位逻辑功能。 C系列系列PLC的移位长度是的移位长度是16的倍数，可以是 的倍数，可以是 16位、位、32位、位、48位等。位等。 指令表（助记符）语言 梯形图语言 指令表（助记符）语言 梯形图语言 流程图语言 布尔代数语言 流程图语言 布尔代数语言 常用常用 助记符语言：助记符语言：类似于微机中的汇编语言。类似于微机中的汇编语言。 梯形图语言：梯形图语言：沿袭了传统的控制图。直观明了，易 于掌握。 沿袭了

13、传统的控制图。直观明了，易 于掌握。 三、 三、 PLC 的编程语言有：的编程语言有： (5-16) A B C KM M 3 Q FU KM SB2 SB1 KM 0000 0500 05000001 梯形图梯形图 220V 0000 0001 0500 COM KM FU SB1 SB2 PLC COM PLC接线图接线图 三相异步电 动机直接起 动控制电路 三相异步电 动机直接起 动控制电路 原理图原理图 (5-17) 四、四、PLC的工作方式 循环扫描工作方式分 的工作方式 循环扫描工作方式分 1、输入采样阶段：、输入采样阶段： 2、程序执行阶段：、程序执行阶段： 3、输出刷新阶段：、

14、输出刷新阶段： 输入端输入端 输 入 状 态 寄 存 器 输 入 状 态 寄 存 器 第 一 条 指 令 第 一 条 指 令 第 二 条 指 令 第 二 条 指 令 最 后 一 条 指 令 最 后 一 条 指 令 输 出 状 态 寄 存 器 输 出 状 态 寄 存 器 输出端输出端 程序执行程序执行程序执行程序执行输入采样输入采样输入采样输入采样输出刷新输出刷新输出刷新输出刷新 (5-18) 电 源 规 格 电 源 规 格 输 出 规 格 输 出 规 格 输 入 规 格 输 入 规 格 单 元 种 类 单 元 种 类 输 入 输 出 总 点 数 输 入 输 出 总 点 数 表 示 表 示 C

15、系 列 系 列 10-4 小型小型PLC介绍介绍 一、型号一、型号 C 2 0 P - C D R - A CPU单元单元 DC24V输入输入 继电器输出继电器输出 AC100V240V (5-19) 二、系统配置 三、技术特性 四、内部器件编号 二、系统配置 三、技术特性 四、内部器件编号 1. 输入继电器输入继电器 输入继电器是与输入点对应的存储单元，只 能由外部输入信号来驱动。 输入继电器是与输入点对应的存储单元，只 能由外部输入信号来驱动。 输入继电器分输入继电器分5个通道，编号为个通道，编号为0000- -0404，每个 通道有 ，每个 通道有16个继电器，编号为个继电器，编号为00

16、-15，共有，共有80个。个。 对应通道号的第几个继电器对应通道号的第几个继电器 通道号通道号 输入继电器的编号方式为： 比如， 输入继电器的编号方式为： 比如，0000表示表示0通道的第通道的第1个继电器。个继电器。 （自学书上相关内容）（自学书上相关内容） (5-20) 2. 输出继电器输出继电器 输出继电器是与输出点对应的存储单元，用来向外部 输出信号，其状态由程序执行结果来决定。 输出继电器是与输出点对应的存储单元，用来向外部 输出信号，其状态由程序执行结果来决定。 输出继电器分输出继电器分5个通道，编号为个通道，编号为0505- -0909，每个通道有，每个通道有16 个继电器，编号为个继电器，编号为00-15，所以输出继电器共有，所以输出继电器共有 516=80个个 注：注：这里所说的输入、输出继电器个数是指最多的 个数，对于一个具体的 这里所说的输入、输出继电器个数是指最多的 个数，对于一个具体的 PLC，不一