电气控制技术与PLC应用可编程控制器概述入门

《电气控制技术与PLC应用可编程控制器概述入门》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气控制技术与PLC应用可编程控制器概述入门（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、电气控制技术与电气控制技术与PLC应用应用,可编程控制器概可编程控制器概述入门述入门电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用2第二篇第二篇 可编程控制器技术可编程控制器技术 了解可编程序控制器的基本结构和基本工作过程；了解可编程序控制器的基本结构和基本工作过程； 掌握掌握PLCPLC内部等效继电器电路的等效思路；内部等效继电器电路的等效思路； 熟悉熟悉PLCPLC的指令系统；的指令系统； 掌握掌握PLCPLC的编程方法和开发步骤。的编程方法和开发步骤。 掌握指令系统与编程方法。掌握指令系统与编程方法。 PLCPLC的梯形图与一般继电器控的

2、梯形图与一般继电器控 制原理电路图的异、同点；制原理电路图的异、同点； 各指令的使用场合和注意点；各指令的使用场合和注意点； 现场器件的常闭触点现场器件的常闭触点 在梯形图中的使用。在梯形图中的使用。 基本要求基本要求基本要求基本要求重点重点重点重点难点难点难点难点电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用3第五章第五章 可编程控制器概述可编程控制器概述 5.1 5.1 可编程控制器的基本概念可编程控制器的基本概念可编程控制器的基本概念可编程控制器的基本概念 5.2 5.2 可编程控制器的特点及应用可编程控制器的特点及应用可编程控制器的特点

3、及应用可编程控制器的特点及应用 5.3 5.3 可编程控制器的发展可编程控制器的发展可编程控制器的发展可编程控制器的发展 5.4 5.4 可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能 5.5 5.5 可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件 5.6 5.6 可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理 5.7 5.7 可编程控制器系统可编程控制器系统可编程控制器系统可编程控制器系统 与继电接触器系统工作原理的差别

4、与继电接触器系统工作原理的差别与继电接触器系统工作原理的差别与继电接触器系统工作原理的差别电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用45.1 5.1 可编程控制器的基本概念可编程控制器的基本概念可编程控制器的基本概念可编程控制器的基本概念 1968年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司( (GM) )，为了适应汽车型号不断更新的需要，提出了十条技术指标，为了适应汽车型号不断更新的需要，提出了十条技术指标，在社会上公开招标，制造一种新型的工业控制装置。在社会上公开招标，制造一种新型的工业控制装置。 编程方便，

5、可在现场修改程序；编程方便，可在现场修改程序； 维护方便，最好采用插件式结构；维护方便，最好采用插件式结构； 可靠性高于继电器控制装置；可靠性高于继电器控制装置； 数据可直接输入管理计算机；数据可直接输入管理计算机； 体积小于继电器控制装置；体积小于继电器控制装置； 成本可与继电器控制装置竞争；成本可与继电器控制装置竞争； 输入电源可为市电输入电源可为市电（交流交流115V）； 输出电源可为市电，负载电流要求在输出电源可为市电，负载电流要求在2A以上，以上， 能直接能直接驱动电磁阀、接触器等；驱动电磁阀、接触器等； 扩展时，原系统要求变更最少；扩展时，原系统要求变更最少； 用户程序存储器容量大

6、于用户程序存储器容量大于4K字节。字节。可编程序控制器的历史可编程序控制器的历史可编程序控制器的历史可编程序控制器的历史电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用55.1 5.1 可编程控制器的基本概念可编程控制器的基本概念可编程控制器的基本概念可编程控制器的基本概念 1969年美国数字设备公司（年美国数字设备公司（DEC）根据招标的要求，根据招标的要求， 研制出世界上第一台可编程序控制器，研制出世界上第一台可编程序控制器， 并在并在GM公司汽车生产线上首次应用成功。公司汽车生产线上首次应用成功。 1980年美国电气制造商协会（年美国电气制

7、造商协会（NEMA）正式将其命名为正式将其命名为 可编程序控制器（可编程序控制器（Programmable Controller），），简称简称PCPC。 由于可编程序控制器最初由于可编程序控制器最初 只具备逻辑控制、定时、计数等功能，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，主要是用来取代继电接触器控制， 相当于可编程序逻辑控制器相当于可编程序逻辑控制器（PLC）， 另一方面，为了与个人计算机另一方面，为了与个人计算机（PC）相区别，相区别， 因此可编程序控制器简称为因此可编程序控制器简称为因此可编程序控制器简称为因此可编程序控制器简称为PLCPLC。可编程序控制器的

8、历史可编程序控制器的历史可编程序控制器的历史可编程序控制器的历史电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用65.1 5.1 可编程控制器的基本概念可编程控制器的基本概念可编程控制器的基本概念可编程控制器的基本概念 国际电工委员会国际电工委员会( (IEC) )于于82年年11月、月、85年年1月和月和87年年2月月分别颁发了可编程序控制器标准草稿第一、二稿和第三稿，分别颁发了可编程序控制器标准草稿第一、二稿和第三稿，对可编程序控制器作了如下的定义：对可编程序控制器作了如下的定义： “可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，可编程序控制器

9、是一种数字运算操作的电子系统， 专为在工业环境下应用而设计。专为在工业环境下应用而设计。 它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑 运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令，运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令， 并通过数字式或模拟式的输入和输出，并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。控制各种类型的机械或生产过程。 可编程序控制器及其有关设备，可编程序控制器及其有关设备， 都应按易于与工业控制系统联成一个整体，都应按易于与工业控制系统联成一个整体， 易于扩充功能的原则而设计易于扩充功能的原则

10、而设计”。可编程序控制器的定义可编程序控制器的定义可编程序控制器的定义可编程序控制器的定义电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用75.2 5.2 可编程控制器的特点及应用可编程控制器的特点及应用可编程控制器的特点及应用可编程控制器的特点及应用 通用性强；通用性强； 功能强；功能强； 可靠性高；可靠性高； 体积小、耗电少、价格便宜；体积小、耗电少、价格便宜； 编程和接线可同步进行；编程和接线可同步进行； 扩展灵活、维修方便；扩展灵活、维修方便； 编程语言简单、易掌握；编程语言简单、易掌握； 抗干扰能力强、可靠性高；抗干扰能力强、可靠性高；

11、 输入输出接口电路已设计好，输出驱动能力强。输入输出接口电路已设计好，输出驱动能力强。一、可编程序控制器的特点一、可编程序控制器的特点一、可编程序控制器的特点一、可编程序控制器的特点二、可编程序控制器的应用二、可编程序控制器的应用二、可编程序控制器的应用二、可编程序控制器的应用 1 1、开关量逻辑控制、开关量逻辑控制 2 2、运动控制、运动控制 3 3、过程控制、过程控制 4 4、数据处理、数据处理 5 5、通信联网、通信联网电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用85.3 5.3 可编程控制器的发展可编程控制器的发展可编程控制器的发展可

12、编程控制器的发展 向高速度、大存储容量方向发展向高速度、大存储容量方向发展v 向多品种方向发展和提高可靠性（超大型和超小型）向多品种方向发展和提高可靠性（超大型和超小型）w 产品更加规范化、标准化（硬件、软件兼容的产品更加规范化、标准化（硬件、软件兼容的PLC）x 分散型、智能型、与现场总线兼容的分散型、智能型、与现场总线兼容的I/0 加强联网和通信的能力加强联网和通信的能力 控制的开放和模块化的体系结构控制的开放和模块化的体系结构可编程序控制器的发展方向可编程序控制器的发展方向可编程序控制器的发展方向可编程序控制器的发展方向电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLC

13、PLCPLC应用应用应用应用95.4 5.4 可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能 整体式整体式整体式整体式PLCPLCPLCPLC组成示意图组成示意图组成示意图组成示意图 一、一、中央处理单元中央处理单元 二、二、存储器存储器 三、三、输入输入/ /输出模块输出模块四、四、电源电源 五、五、外部设备外部设备电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用105.4 5.4 可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成

14、及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能 装有装有CPU的单元称为的单元称为CPU模块，其他称为扩展模块。模块，其他称为扩展模块。 CPU与各扩展模块间通过电缆连接。与各扩展模块间通过电缆连接。 中、大型机常采用组合式中、大型机常采用组合式PLC。 组合式组合式组合式组合式PLCPLCPLCPLC组成示意图组成示意图组成示意图组成示意图 各单元分别做成相应的电路板或模块，插在底板上，各单元分别做成相应的电路板或模块，插在底板上， 模块之间通过底板上的总线相互联系。模块之间通过底板上的总线相互联系。电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用

15、应用115.4 5.4 可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能 中央处理单元是中央处理单元是PLC的主要组成部分，的主要组成部分， 是系统的控制中枢。是系统的控制中枢。 它的主要功能是：它的主要功能是： 接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；接收并存储从编程器键入的用户程序和数据； 检查电源、存储器、检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，以及警戒定时器的状态， 并诊断用户程序的语法错误。并诊断用户程序的语法错误。 不同厂家、不同产品的不同厂家、不同产品的CPU也不一样。也不一样。 一般有三类：通

16、用微处理机、单片机芯片、位处理器。一般有三类：通用微处理机、单片机芯片、位处理器。一、中央处理单元一、中央处理单元一、中央处理单元一、中央处理单元(CPU)(CPU)(CPU)(CPU)电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用125.4 5.4 可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能1 1系统程序存储器系统程序存储器系统程序存储器系统程序存储器 系统程序是厂家根据其选用的系统程序是厂家根据其选用的CPU的指令系统编写的，的指令系统编写的， 它决定了它

17、决定了PLC的功能。的功能。 系统程序存储器是只读存储器，用户不能更改其内容。系统程序存储器是只读存储器，用户不能更改其内容。2 2用户程序存储器用户程序存储器用户程序存储器用户程序存储器 根据控制要求而编制的应用程序称为用户程序。根据控制要求而编制的应用程序称为用户程序。 不同机型的不同机型的PLC的用户程序存储器的容量可能差异较大。的用户程序存储器的容量可能差异较大。 根据生产过程或工艺的要求，用户程序经常需要改动，根据生产过程或工艺的要求，用户程序经常需要改动， 所以用户程序存储器必须可读写。所以用户程序存储器必须可读写。二、存储器二、存储器二、存储器二、存储器电气控制技术电气控制技术电

18、气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用135.4 5.4 可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能输入输入/ /输出模块：输出模块：( (一一) )开关量开关量 I/ /O模块模块 1. 开关量输入模块开关量输入模块 直流输入；直流输入； 交流交流/ /直流输入；直流输入； 交流输入。交流输入。 2. 开关量输出模块开关量输出模块 继电器输出（交流继电器输出（交流/ /直流驱动）；直流驱动）； 晶体管输出（直流驱动）；晶体管输出（直流驱动）； 双向晶闸管输出（交流驱动）。双向

19、晶闸管输出（交流驱动）。( (二二) )模拟量模拟量 I/ /O模块模块( (三三) )其他功能其他功能I/ /O模块模块三、输入三、输入三、输入三、输入/ / / /输出模块输出模块输出模块输出模块电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用145.4 5.4 可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能( (一一) )开关量开关量 I/ /O模块模块 1. 开关量输入开关量输入模块模块交流交流/ /直流输入电路直流输入电路三、输入三、输入三、输入三、输入/

20、 / / /输出模块输出模块输出模块输出模块直流输入电路直流输入电路交流输入电路交流输入电路电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用155.4 5.4 可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能( (一一) )开关量开关量 I/ /O模块模块 2. 开关量输出开关量输出模块模块三、输入三、输入三、输入三、输入/ / / /输出模块输出模块输出模块输出模块晶体管输出电路晶体管输出电路 （直流驱动）（直流驱动）双向晶闸管输出电路双向晶闸管输出电路 （交流驱动

21、）（交流驱动）继电器输出电路继电器输出电路（交流（交流/ /直流驱动）直流驱动）电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用165.4 5.4 可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能( (一一) )开关量开关量 I/ /O模块模块 3. 开关量开关量I/ /O模块的外部接线模块的外部接线三、输入三、输入三、输入三、输入/ / / /输出模块输出模块输出模块输出模块为什么输出端采用为什么输出端采用为什么输出端采用为什么输出端采用分组式或分隔式？分组式或分隔

22、式？分组式或分隔式？分组式或分隔式？实际的接线如何？实际的接线如何？实际的接线如何？实际的接线如何？电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用175.4 5.4 可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能模拟量模拟量输入模块输入模块结构框图结构框图( (二二) )模拟模拟量量 I/ /O模块模块 1. 模拟量模拟量输入模块输入模块三、输入三、输入三、输入三、输入/ / / /输出模块输出模块输出模块输出模块电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与

23、与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用185.4 5.4 可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能模拟量模拟量输出模块输出模块结构框图结构框图( (二二) )模拟模拟量量 I/ /O模块模块 2. 模拟量模拟量输出模块输出模块三、输入三、输入三、输入三、输入/ / / /输出模块输出模块输出模块输出模块电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用195.4 5.4 可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及

24、其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能( (二二) )模拟模拟量量 I/ /O模块模块三、输入三、输入三、输入三、输入/ / / /输出模块输出模块输出模块输出模块模拟量输入单元框图模拟量输入单元框图模拟量输入单元框图模拟量输入单元框图模拟量输出单元框图模拟量输出单元框图模拟量输出单元框图模拟量输出单元框图电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用205.4 5.4 可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能可编程控制器的组成及其各部分功能 电源部件将交流电源转换成电源部件将交流电

25、源转换成PLC的的 中央处理器、存储器等电路工作所需要的直流电源。中央处理器、存储器等电路工作所需要的直流电源。 电源部件还能使电源部件还能使PLC向外部提供向外部提供24V的直流电源，的直流电源， 给输入单元所连接的外部开关或传感器供电。给输入单元所连接的外部开关或传感器供电。四、电源四、电源四、电源四、电源 编程器编程器 编程器分为以下三类：编程器分为以下三类： 简易编程器简易编程器 图形编程器图形编程器 工业控制计算机作为编程器工业控制计算机作为编程器 其它外部设备其它外部设备五、外部设备五、外部设备五、外部设备五、外部设备电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCP

26、LCPLCPLC应用应用应用应用215.5 5.5 可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构1.1.按结构分类按结构分类 整体式：整体式：单元式单元式 组合式：组合式：模块式模块式 叠装式叠装式2.2.按控制规模分类按控制规模分类 微型机微型机 控制点数在控制点数在100点左右。点左右。 小型机小型机 控制点数在控制点数在250点左右。点左右。 中型机中型机 控制点数在控制点数在5001000点。点。 大型机大型机 控制点数在控制点数在1000

27、点以上。点以上。 超大型机超大型机 控制点数可达上万点，甚至于几万点。控制点数可达上万点，甚至于几万点。3.3.按生产厂家分类按生产厂家分类 德国：西门子公司德国：西门子公司 日本：三菱公司、日本：三菱公司、OMRON公司公司 美国：美国：GE公司、公司、AB公司公司电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用225.5 5.5 可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构西门子西门子西门子西门子

28、S7-200S7-200电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用235.5 5.5 可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构西门子西门子西门子西门子S7-300S7-300电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用245.5 5.5 可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件一、可编

29、程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构西门子西门子西门子西门子S7-400S7-400电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用255.5 5.5 可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构S7S7系列的网络结构系列的网络结构系列的网络结构系列的网络结构 过程测量过程测量过程测量过程测量 与控制级与控制级与控制级与控制级过程监控级过程监控级过程

30、监控级过程监控级工厂与过程管理级工厂与过程管理级工厂与过程管理级工厂与过程管理级公司管理级公司管理级公司管理级公司管理级金字塔金字塔金字塔金字塔由由由由4 4级组成级组成级组成级组成电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用265.5 5.5 可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件三菱三菱三菱三菱FXFX2N2N系列系列系列系列一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLC

31、PLCPLCPLC应用应用应用应用275.5 5.5 可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构三菱三菱三菱三菱QQ系列系列系列系列电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用285.5 5.5 可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构三菱三菱三

32、菱三菱QQ系列系列系列系列应用举例应用举例应用举例应用举例电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用295.5 5.5 可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构三菱三菱三菱三菱QQ系列系列系列系列应用举例应用举例应用举例应用举例电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用305.5 5.5 可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可

33、编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构三菱三菱三菱三菱QQ系列系列系列系列应用举例应用举例应用举例应用举例电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用315.5 5.5 可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构一、可编程序控制器的结构三菱三菱三菱三菱QQ系列系列系列系列应用举例应用举例应用举例应用举例电气控制技术电

34、气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用325.5 5.5 可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件二、可编程序控制器的软件二、可编程序控制器的软件二、可编程序控制器的软件二、可编程序控制器的软件( (一一) )可编程控制器的软件分类可编程控制器的软件分类1 1系统软件系统软件系统管理程序用以完成机内运行相关时间分配、系统管理程序用以完成机内运行相关时间分配、 存储空间分配管理及系统自检等工作。存储空间分配管理及系统自检等工作。 用户指令解释程序用以完成用户指令变换为机器码的工作。用户指令解释程序

35、用以完成用户指令变换为机器码的工作。 系统软件在用户使用可编程控制器之前就已装入机内，系统软件在用户使用可编程控制器之前就已装入机内， 并永久保存，在各种控制工作中并不需要做什么调并永久保存，在各种控制工作中并不需要做什么调整。整。2 2应用软件（应用软件（用户软件用户软件） 是用户为达到某种控制目的，是用户为达到某种控制目的， 采用采用PLCPLC厂家提供的编程语言自主编制的程序。厂家提供的编程语言自主编制的程序。电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用335.5 5.5 可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结

36、构及软件可编程控制器的结构及软件二、可编程序控制器的软件二、可编程序控制器的软件二、可编程序控制器的软件二、可编程序控制器的软件( (二二) )应用软件编程语言的表达方式应用软件编程语言的表达方式 应用程序编制需使用可编程控制器生产厂提供的编程语言。应用程序编制需使用可编程控制器生产厂提供的编程语言。 至今为止没有能适合于各种可编程控制器的通用编程语言。至今为止没有能适合于各种可编程控制器的通用编程语言。 国际电工委员会国际电工委员会( (IEC) )于于1994年年5月公布了月公布了 可编程序控制器标准可编程序控制器标准( (IEC1131) )，其中的第三部分是，其中的第三部分是 可编程序

37、控制器的编程语言标准可编程序控制器的编程语言标准( (IEC1131-3) )。 可编程序控制器的五种编程语言可编程序控制器的五种编程语言电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用345.5 5.5 可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件二、可编程序控制器的软件二、可编程序控制器的软件二、可编程序控制器的软件二、可编程序控制器的软件( (二二) )应用软件编程语言的表达方式应用软件编程语言的表达方式 1 1 1 1梯形图梯形图梯形图梯形图( ( ( (LDLD) ) ) ) 梯形图语

38、言是一种以图形符号梯形图语言是一种以图形符号 及其在图中的相互关系及其在图中的相互关系 表示控制关系的编程语言，表示控制关系的编程语言， 是从继电器电路图演变过来的。是从继电器电路图演变过来的。 梯形图是梯形图是PLC编程语言中使用最广泛的一种语言。编程语言中使用最广泛的一种语言。 2 2 2 2指令表指令表指令表指令表( ( ( (ILIL) ) ) ) 指令表也叫语句表。由语句指令依一定的顺序排列而成。指令表也叫语句表。由语句指令依一定的顺序排列而成。 类似于单片机程序中的汇编语言。类似于单片机程序中的汇编语言。 3 3 3 3顺序功能图顺序功能图顺序功能图顺序功能图( ( ( (SFCS

39、FC) ) ) ) 顺序功能图常用来编制顺序控制类程序。顺序功能图常用来编制顺序控制类程序。 体现了一种编程思想，在程序的编制中有很重要的意义。体现了一种编程思想，在程序的编制中有很重要的意义。电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用355.5 5.5 可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件可编程控制器的结构及软件二、可编程序控制器的软件二、可编程序控制器的软件二、可编程序控制器的软件二、可编程序控制器的软件( (二二) )应用软件编程语言的表达方式应用软件编程语言的表达方式 4 4 4 4功能块图功能块

40、图功能块图功能块图( ( ( (FBDFBD) ) ) ) 功能块图是一种类似于数字逻辑电路的编程语言，功能块图是一种类似于数字逻辑电路的编程语言， 用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系， 熟悉数字电路的人比较容易掌握。熟悉数字电路的人比较容易掌握。 5 5 5 5结构文体结构文体结构文体结构文体( ( ( (STST) ) ) ) 为了增强为了增强PLC的的 数学运算、数据处理、图表显示、报表打印等功能，数学运算、数据处理、图表显示、报表打印等功能， 许多大中型许多大中型PLC都配备了都配备了 PASCAL、BASIC、C语言等高级编程语言。语言

41、等高级编程语言。 这种编程方式叫作结构文本。这种编程方式叫作结构文本。电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用365.6 5.6 可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理一、等效电路一、等效电路一、等效电路一、等效电路PLCPLC控制接线图控制接线图控制接线图控制接线图PLC控制控制等效电路图等效电路图（PLC的的I/ /O配置图配置图）继电器继电器继电器继电器- -接触器控制电路图接触器控制电路图接触器控制电路图接触器控制电路图注意注意注意注意SB2X1SB2X1输入输入电路电路输出输出电

42、路电路梯形图梯形图梯形图梯形图电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用375.6 5.6 可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理一、等效电路一、等效电路一、等效电路一、等效电路PLCPLC的的的的I I/ / / /OO配置图配置图配置图配置图电机电机控制控制电路电路相似相似相似相似相差相差相差相差常用常用常用常用少用少用少用少用电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用385.6 5.6 可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理可

43、编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理二、扫描方式二、扫描方式二、扫描方式二、扫描方式读读读读写写写写读读读读写写写写读读读读读读读读指令表指令表指令表指令表0 LD X00 LD X01. 1.1 OR Y01 OR Y02. 2.2 ANI X12 ANI X13. 3.3 OUT Y03 OUT Y04. 4.4 OUT T0 K1004 OUT T0 K1005. 5.7 LD T07 LD T06. 6.8 OUT Y18 OUT Y17. 7.9 END9 END读读读读读读读读写写写写写写写写写写写写写写写写梯形图梯形图梯形图梯形图电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制

44、技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用395.6 5.6 可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理二、扫描方式二、扫描方式二、扫描方式二、扫描方式电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用405.6 5.6 可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理三、工作原理三、工作原理三、工作原理三、工作原理循环扫描工作方式循环扫描工作方式循环扫描工作方式循环扫描工作方式 PLC工作状态：工作状态： 运行运行( (RUN) )状态，状态， 执行应

45、用程序。执行应用程序。 停止停止( (STOP) )状态，状态， 编制与修改程序。编制与修改程序。 PLC执行一次扫描执行一次扫描 操作所需的时间操作所需的时间 称为扫描周期。称为扫描周期。 典型值典型值1100ms。 其中大部分时间其中大部分时间 用于完成用户程序用于完成用户程序 的三个阶段。的三个阶段。 电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用415.6 5.6 可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理四、输入四、输入四、输入四、输入/ / / /输出滞后时间输出滞后时间输出滞后时间输出

46、滞后时间 PLC输入输出滞后时间又称为系统响应时间。输入输出滞后时间又称为系统响应时间。 它由它由 输入电路的滤波时间输入电路的滤波时间输入电路的滤波时间输入电路的滤波时间、输出模块的滞后时间输出模块的滞后时间输出模块的滞后时间输出模块的滞后时间 扫描工作方式产生的滞后时间扫描工作方式产生的滞后时间扫描工作方式产生的滞后时间扫描工作方式产生的滞后时间 三部分所组成。三部分所组成。 响应延迟时间只有数十毫秒，对一般控制系统影响不大。响应延迟时间只有数十毫秒，对一般控制系统影响不大。扫描工作方式产生的滞后扫描工作方式产生的滞后扫描工作方式产生的滞后扫描工作方式产生的滞后电气控制技术电气控制技术电气

47、控制技术电气控制技术与与与与PLCPLCPLCPLC应用应用应用应用425.75.7 PLCPLC系统与继电接触器系统工作原理的差别系统与继电接触器系统工作原理的差别系统与继电接触器系统工作原理的差别系统与继电接触器系统工作原理的差别 在在逻辑控制场合，逻辑控制场合， 可编程控制器的可编程控制器的梯形图梯形图梯形图梯形图和继电器和继电器线路图线路图线路图线路图非常相似。非常相似。 但是这二者之间在但是这二者之间在运行时序问题上，有着根本的不同。运行时序问题上，有着根本的不同。 这就是两种工作方式的差别：这就是两种工作方式的差别： 对于继电器对于继电器- -接触器系统，为并行工作方式，接触器系统，为并行工作方式， 所有触点的动作是和它的线圈通电或断电同时发生的。所有触点的动作是和它的线圈通电或断电同时发生的。 对于可编程序控制器系统，为串行工作方式，对于可编程序控制器系统，为串行工作方式， 由于指令的分时扫描执行，由于指令的分时扫描执行， 同一个器件的线圈工作和它各个触点的动作并不同时发生。同一个器件的线圈工作和它各个触点的动作并不同时发生。 举例：举例： 定时点灭控制；定时点灭控制； 台车往复运动控制。台车往复运动控制。