第12章节可编程控制器及其应用

2、干扰能力强；2）模块化组合，构成系统灵活；3）编程简单、易学；4）柔性好，可在线修改。,12.1 可编程控制器(PLC)的特点及应用场合,可编程控制器(PLC)已广泛应用于钢铁、采矿、石油、化工、电力及机械制造等行业，它的应用大致可分为以下几种类型：,1. 用于开关逻辑控制,12.1 可编程控制器(PLC)的特点及应用场合,2. 用于机械加工的数字控制,3. 用于机器人控制,4. 用于闭环过程控制,5. 用于组成多级控制系统，实现工厂自动化网络,PLC的类型种类繁多，功能和指令系统也不尽相同虽然多种多样，但其结构和工作方式则大同小异，一般由主机、输入/输出接口、电源、编程器、扩展接口和外部设备

3、接口等几个主要部分构成。,12.2 可编程控制器(PLC)的基本结构和工作原理,PLC 可看作一个系统，外部的各种开关信号或模拟信号均为输入量，它们经输入接口寄存到 PLC 内部的数据存储器中，而后按用户程序要求进行逻辑运算和数据处理，最后以输出变量的形式送到输出接口，从而控制输出设备。,PLC 硬件系统结构图,电源,输入设备,输出设备,外部设备接口,主机,PLC,1. 主机,CPU是PLC的核心，主要用来运行用户程序，监控输入/输出接口状态。,主机部分包括中央处理器（CPU）、系统程序存储器和用户程序及数据存储器,系统程序存储器：主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序。系

4、统程序已由厂家固定，用户不能更改。,用户程序及数据存储器：主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据、中间结果。,2. 输入/输出(I/O)接口,输入接口用于接收输入设备(如：按钮、行程开关、传感器等）的控制信号。,输出接口用于将经主机处理过的结果通过输出电路去驱动输出设备(如: 接触器、电磁阀、指示灯等)。,3. 电源,PLC电源指为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源,I/O接口是 PLC 与输入/输出设备联接的部件。,I/O接口一般采用光电耦合电路,以减少电磁干扰。,4. 编程器,编程器是 PLC 重要的外部设备，用于手持编程。利用编程器可输入、检查、

5、修改、调试用户程序或在线监视PLC工作状况。除手持编程器外，目前，使用较多的是利用通信电缆将PLC和计算机联接，并利用专用的工具软件进行编程或监控。,6. 外部设备接口,I/O扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数扩展单元与基本单元(即主机)联接在一起。,5. 输入输出扩展接口,此接口可将编程器、打印机、条形码扫描仪等外部设备与主机相连。,12.4 PLC指令系统和编程语言,可编程控制器的程序有系统程序和用户程序两种。,系统程序用户不能修改。,用户程序是用户根据控制要求，利用 PLC 厂家提供的程序编制语言编写的应用程序。,PLC 的编程语言以梯形图语言和指令语句表语言最为常用，并且两者常

6、常联合使用。,1. 梯形图,是在继电控制系统电气原理图基础上开发出来的一种图形语言。它继承了继电器触点、线圈、串联、并联等术语和符号，根据控制要求联接而成的表示 PLC输入和输出之间逻辑关系的图形。,1. 梯形图,编程元件的种类用图形符号及字母或数字加以区别。,例: 用PLC组成电机起停控制电路,(1) 继电接触控制图,(2) 利用梯形图编制控制程序,2.指令语句表,指令语句表是一种用指令助记符来编制 PLC 程序的语言，它类似于计算机的汇编语言，但比汇编语言容易理解。若干条指令组成的程序就是指令语句表。,笼型电动机直接起动控制的指令语句表,ST 起始指令(取指令):从左母线(即输入公共线)开

7、始取用动合触点作为该逻辑行运算的开始，图中取用 X2。,OR 触点并联指令(也称或指令): 用于单个动合触点的并联，图中并联 Y1。,END 程序结束指令。,OT 输出指令: 用于将运算结果驱动指定线圈，图中驱动输出继电器线圈 Y1。,AN/ 触点串联反指令(也称与非指令):用于单个动断触点的串联，图中串联 X1。,12.5 可编程控制器应用举例,选择PLC类型,硬件设计,软件设计,系统总装统调,投入运行,(1) I/O 点分配,(b)外部接线图,(c)梯形图程序,Y1 接通电源、Y2 形连接、Y3 星形连接,启动时，按下SB2，X2常开闭合，此时R0接通，定时器接通，Y1、Y3也接通，KM1、KM3接触器接通，电动机进入星形降压启动。,延时5秒后，定时器T0动作，其常闭触点断开，使Y1、Y3断开，KM1、KM2断开。,T0的常开触点闭合，接通定时器T1，延时1秒后，T1动作，Y1、Y2接通，KM1、KM2接通，电动机三角形联结，进入正常工作。,(2) 控制过程,

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