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1、第2章可编程序控制器概论 2.1PLC的发展、分类及应用 2.2结构和工作原理 2.3技术性能指标 2.4编程语言 本章内容包括：l PLC的发展、分类及应用l结构及工作原理l主要技术性能指标l常用编程语言2.1PLC的发展、分类及应用 2.1.1产生 2.1.2发展 2.1.3特点 2.1.4分类 2.1.5应用 2.1.1产生 可编程序逻辑控制器PLC产生于1969年，最初只具备逻辑控制、定时、计数等功能，主要是用来取代继电接触器控制。 现在所说的可编程序控制器PC（Programmable Controller）是1980年以来，美、日、德等国由先前的可编程序逻辑控制器PLC进一步发展而
2、来。 1985年，国际电工委员会IEC对可编程序控制器作了如下规定：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。 图2.1结构简图2.1.2发展 1. 发展及现状 2. 发展趋势 （1）与计算机联系密切 （2）发展多样化 （3）模块化 （4）网络与通信能力增强 （5）多样化与标准化 （6）工业软件发展迅速 2.1.3特点 1. 可靠性高 2. 功能强大 3.简单方便 2.1.4分类 1. 从结构上可编程序控制器从结构上可分为整体式和模块式。2. 从规模上按PLC的输入输出点数可分为小型、中型和大型。 2.1.5应用 1. 工业1）开关量控制，如逻辑、定时、计数、顺序等
3、；2）模拟量控制，部分PLC或功能模块具有PID控制功能，可实现过程控制；3）监控，用PLC可构成数据采集和处理的监控系统；4）建立工业网络，为适应复杂的控制任务且节省资源，可采用单级网络或多级分布式控制系统。2. 其他行业可编程序控制器在其他行业的应用也日益广泛：在国防和民用，如建筑，环保，家用电器等。2.2结构和工作原理 2.2.1结构 2.2.2工作原理 2.2.1结构 PLC专为工业场合设计，采用了典型的计算机结构，主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。图2.1为一典型PLC结构简图。1. 中央处理单元 中央处理单元（CPU）一般由控制器、运算器和寄存器组成，
4、这些电路都集成在一个芯片上。 CPU的主要功能：1）从存储器中读取指令 2）执行指令 3）顺序取指令 4）处理中断 2. 存储器 1）只读存储器 2）随机存储器RAM 3. 输入输出单元 （1）输入接口电路 （2）输出接口电路 通常PLC的输入类型可以是直流、交流和交直流。输入电路的电源可由外部供给，有的也可由PLC内部提供。图2.2和图2.3分别为一种型号PLC的直流和交流输入接口电路的电路图，采用的是外接电源。图2.2描述了一个输入点的接口电路。其输入电路的一次电路与二次电路用光耦合器相连，当行程开关闭合时，输入电路和一次电路接通，上面的发光管用于对外显示，同时光耦合器中的发光管使三极管导
5、通，信号进入内部电路，此输入点对应的位由0变为1。即输入映像寄存器的对应位由0变为1。图2.2 直流输入电路图图2.3交流输入电路图2.2.2工作原理 1. 循环扫描PLC采用循环扫描工作方式，这个工作过程一般包括五个阶段：内部处理、与编程器等的通信处理、输入扫描、用户程序执行、输出处理，其工作过程如图2.4所示。图2.4中当PLC方式开关置于RUN（运行）时，执行所有阶段；当方式开关置于STOP（停止）时，不执行后3个阶段，此时可进行通信处理，如对PLC联机或离线编程。 图2.4 工作原理图可编程序控制器的输入处理、执行用户程序和输出处理过程的原理如图2.5所示。PLC执行的五个阶段，称为一个扫描周期，PLC完成一个周期后，又重新执行上述过程，扫描周而复始地进行。图2.5程序执行原理图2. 与计算机的异同 相同点：（1）基本结构相同 （2）程序执行原理相同 不同点： 两者的不同点主要体现在工作方式上。3. 与继电接触器的异同 相同点：图形结构和逻辑关系相同。 不同点：（1）实现原理不同（2）工作方式不同2.3技术性能指标 1. 外形尺寸 2. 输入输出点数 3. 机器字长 4. 速度5. 指令系统6. 存储器容量7. 扩展性8. 通信功能 2.4编程语言 1. 梯形图 2. 语句表 3. 逻辑符号图 4. 高级语言 2
