plc应用基础知识教程

《plc应用基础知识教程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《plc应用基础知识教程（98页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 PLC PLC根底知识根底知识根本内容：根本内容： PLC PLC简介、根本功能、特点、应用范围、工作方式。简介、根本功能、特点、应用范围、工作方式。难点：难点： 工作方式、扫描时间。工作方式、扫描时间。 重点：重点： 定义、根本功能、工作方式。定义、根本功能、工作方式。第一节第一节 PLC PLC根底知识根底知识一、一、 PLC PLC的产生与历史的产生与历史二、二、 可编程控制器的定义可编程控制器的定义三、三、 PLC PLC的现状及开展趋势的现状及开展趋势四、四、PLCPLC的特点的特点五五 、PLCPLC的根本功能的根本功能六、六、 PLC PLC与其他工业控制系统的比较与其他工业控

2、制系统的比较一、一、一、一、 PLCPLCPLCPLC的产生与历史的产生与历史的产生与历史的产生与历史n世界上第一台世界上第一台PLCPLCn 1969 1969年由美国数字设备公司年由美国数字设备公司DECDEC根据美国通用汽根据美国通用汽车公司车公司GEGE的要求研制成功。的要求研制成功。 n背景：背景：n 1968 1968年美国通用汽车公司年美国通用汽车公司GEGE，为了适应汽车型，为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它

3、能做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低本可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低本钱，缩短周期。钱，缩短周期。 n 设计思想：设计思想：n 吸取继电器和计算机两者的优点吸取继电器和计算机两者的优点n 继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易更改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应易更改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应性差，但简单易懂、价格廉价；性差，但简单易懂、价格廉价；n 计算机功能强大、灵活可编程、通用性好，但计算机功能强大、灵活可编程、通用性好，但编程困难；编程困难；n 采用面向控制过程、面向问题

4、的采用面向控制过程、面向问题的“自然语言进行自然语言进行编程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。梯形编程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。梯形图图7070年代初期：年代初期： 仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，只是用来取代传统的继电器控制只是用来取代传统的继电器控制, ,通常称为可编程逻辑控制通常称为可编程逻辑控制器器Programmable Logic ControllerProgrammable Logic Controller7070年代中期：年代中期： 微处理器技术应用到微处理器技术应用到PLCPLC中，使中，使PLCPLC不仅具有不

5、仅具有逻辑控制功能，还增加了算术运算、数据传送和数据处理等逻辑控制功能，还增加了算术运算、数据传送和数据处理等功能功能 8080年代以后：随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术年代以后：随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术的迅速开展，的迅速开展，1616位和位和3232位微处理器应用于位微处理器应用于PLCPLC中，使中，使PLCPLC得到得到迅速开展。迅速开展。PLCPLC不仅控制功能增强，同时可靠性提高，功耗、不仅控制功能增强，同时可靠性提高，功耗、体积减小，本钱降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且体积减小，本钱降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且具有通信和联网、数据处理和图象显

6、示等功能。具有通信和联网、数据处理和图象显示等功能。n近年来近年来PLCPLC开展迅速开展迅速n PLC PLC集三电电控、电仪、电传为一体、性能价集三电电控、电仪、电传为一体、性能价格比高、高可靠性的特点，已成为自动化工程的核心设备。格比高、高可靠性的特点，已成为自动化工程的核心设备。 PLCPLC成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使用量高居首位。用量高居首位。n PLC PLC成为现代工业自动化的三大技术支柱成为现代工业自动化的三大技术支柱PLCPLC、机、机器人、器人、CAD/CAMCAD/CAM之一。之一。n定义：定义：n 国际电

7、工委员会国际电工委员会IECIEC于于19871987年公布了可编程控制年公布了可编程控制器标准草案第三稿。在草案中对可编程控制器定义如下：器标准草案第三稿。在草案中对可编程控制器定义如下：n “ “可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专可编程控制器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。它采用可编程序的存储器，用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运算、顺序控制、定时、计数和算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指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输

8、出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原那么设计。功能的原那么设计。二、二、 可编程控制器的定义可编程控制器的定义三、三、 PLC PLC的现状及开展趋势的现状及开展趋势 1969 1969年美国数据设备公司年美国数据设备公司DECDEC研制了第一台研制了第一台PLCPLC，从此从此PLCPLC开展迅猛。开展迅猛。 我国改革开放后，美国我国改革开放后，美国ABAB、GEGE、MODICONMODICON、TITI，日

9、本，日本OMRONOMRON、三菱、富士，德国西门子等厂家的产品不断进入、三菱、富士，德国西门子等厂家的产品不断进入我国，并在各行各业的工控系统中占据重要地位。我国，并在各行各业的工控系统中占据重要地位。nPLCPLC三大流派三大流派n欧洲：德国的西门子欧洲：德国的西门子(SIEMENS)(SIEMENS)、AEGAEG及法国的及法国的TITI公司公司n美国：美国：A-BA-BAllen-BradlyAllen-Bradly( (其产品约占美国其产品约占美国PLCPLC市场市场5050的份额。的份额。n) )、GEGEGeneral ElectricGeneral Electric、莫迪康、莫

10、迪康(MODICON)(MODICON)公司、德州仪器公司、德州仪器(T1)(T1)公司、公司、 歌德歌德(Gould)(Gould)公司、西屋公司公司、西屋公司 n日本：三菱电机日本：三菱电机Mitsubishi ElectricMitsubishi Electric、 欧姆龙欧姆龙OMRONOMRON、 FUJI FUJI 日本主要开展中小型日本主要开展中小型PLCPLC，在世界小型，在世界小型PLCPLC市场上，市场上， 日日本产品约占有本产品约占有7070的份额。在中国，的份额。在中国，OMRONOMRON产品的销量居首位。产品的销量居首位。 n目前国内市场还有韩国、台湾等目前国内市场

11、还有韩国、台湾等PLCPLC产品；现在市场上出现了系列产品；现在市场上出现了系列化的国产化的国产PLCPLC，其价格相对低廉，性价比较高。，其价格相对低廉，性价比较高。西门子西门子PLCPLC外形图外形图2006-3-3 10 S7-200系列系列PLCS7-300系列系列PLCS7-400系列系列PLC三菱三菱三菱三菱PLCPLCPLCPLC外形图外形图外形图外形图2006-3-3 11 Q系列系列PLCFX2N系列系列PLCFX1N系列系列PLCFX1S系列系列PLC欧姆龙欧姆龙PLCPLC外形图外形图C200H系列系列PLCCPM1A、CPM2A系列系列PLCPLCPLC的国内外状况的国

12、内外状况 19741974年我国开始仿制美国的第二代年我国开始仿制美国的第二代PLCPLC产品，但因元器件产品，但因元器件质量和技术问题等原因未能推广。直到质量和技术问题等原因未能推广。直到19771977年，我国才研制年，我国才研制出第一台具有实用价值的出第一台具有实用价值的PLCPLC，并开始批量生产和应用于工业，并开始批量生产和应用于工业过程的控制。过程的控制。 主要厂家有：主要厂家有：北京和利时，科迪纳，张前苏。洛阳易达，北京和利时，科迪纳，张前苏。洛阳易达，无锡信捷，南京嘉华，兰州全志，广州科赛恩，中山智达，无锡信捷，南京嘉华，兰州全志，广州科赛恩，中山智达，恒日等。恒日等。 1 1

13、向高速度、大存储容量方向开展向高速度、大存储容量方向开展 CPUCPU处理速度处理速度nSnS级；内存级；内存2M2M字节字节2 2向多品种方向开展和提高可靠性向多品种方向开展和提高可靠性 超大型和超小型超大型和超小型3 3产品更加标准化、标准化产品更加标准化、标准化硬件、软件兼容的硬件、软件兼容的PLCPLC4 4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 I0 05 5加强联网和通信的能力加强联网和通信的能力6 6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OMACOMACopen Modular open Modular Architecture fo

14、r ControlArchitecture for ControlPLCPLC的开展趋势的开展趋势 就全世界自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言，PLC仍然处于一种核心地位。在最近出现在美国、欧洲和国内有关探讨PLC开展的论文中，这个结论是众口一词的，尽管对PLC的未来开展有着许多不同的意见。 近年来PLC的市场销售一直坚挺；PC控制有了引人注目的进展，但毕竟只能对高端的PLC产品形成竞争；小型、超小型PLC的开展势头令人刮目相看；PLC和PC控制在今后可能相互融合。 通用性强，使用方便通用性强，使用方便 功能强，适应面广功能强，适应面广 可靠性高，抗干扰能力强可靠性高，抗干扰能力强 控

15、制程序可变具有很好的柔性控制程序可变具有很好的柔性 编程方法简单，容易掌握编程方法简单，容易掌握 PLC PLC控制系统的设计、安装、调试和维修工作少控制系统的设计、安装、调试和维修工作少. .极为方极为方便。控制程序变化方便便。控制程序变化方便. .具有很好的柔性。具有很好的柔性。 体积小、重量轻、功耗低体积小、重量轻、功耗低 四、四、PLCPLC的特点的特点五、五、PLCPLC的根本功能的根本功能1 1 逻辑控制功能逻辑控制功能2 2 定时控制功能定时控制功能3 3 计数控制功能计数控制功能4 4 步进控制功能步进控制功能5 5 数据处理功能数据处理功能6 6 回路控制功能回路控制功能7

16、7 通讯联网功能通讯联网功能8 8 监控功能监控功能9 9 停电记忆功能停电记忆功能10 10 故障诊断功能故障诊断功能PLC应用于步进电机控制 1 1 逻辑控制功能逻辑控制功能 逻辑控制功能是逻辑控制功能是PLCPLC最根本功能之一最根本功能之一, ,是是PLCPLC最根本的应用领域，可取代传统的继电最根本的应用领域，可取代传统的继电器控制系统，实现逻辑控制和顺序控制。器控制系统，实现逻辑控制和顺序控制。 在单机控制、多机群控和自动生产线控在单机控制、多机群控和自动生产线控制方面都有很多成功的应用实例。制方面都有很多成功的应用实例。 例如：机床电气控制、起重机、皮带运例如：机床电气控制、起重

17、机、皮带运输机和包装机械的控制、注塑机控制、电梯输机和包装机械的控制、注塑机控制、电梯控制、饮料灌装生产线、家用电器控制、饮料灌装生产线、家用电器( (电视机、电视机、冰箱、洗衣机等冰箱、洗衣机等) )自动装配线控制、汽车、自动装配线控制、汽车、化工、造纸、轧钢自动生产线控制等。化工、造纸、轧钢自动生产线控制等。 2 2 定时控制功能定时控制功能 定时控制功能是PLC的最根本功能之一。 PLC中有许多可供用户使用的定时器，功能类似于继电器线路中的时间继电器。 定时器的设定值(定时时间)可以在编程时设定，也可以在运动过程中根据需要进行修改，使用方便灵活。 同时PLC还提供了高精度的时钟脉冲，用于

18、准确实时控制。 3 3 计数控制功能计数控制功能 计数控制功能是计数控制功能是PLCPLC的最根本功能之一。的最根本功能之一。 PLC PLC为用户提供许多计数器，计数器计数到某一数值时，产生一为用户提供许多计数器，计数器计数到某一数值时，产生一个状态信号个状态信号( (计数值到计数值到) )，利用该状态信号实现对某个操作的计数控制。，利用该状态信号实现对某个操作的计数控制。 计数器的设定值可以在编程时设定，也可以在运行过程中根据需要进计数器的设定值可以在编程时设定，也可以在运行过程中根据需要进行修改。行修改。传感器传感器旋转编码器旋转编码器变频器等变频器等计数输入计数输入输入复位输入复位00

19、00000001000025 5 数据处理功能数据处理功能 PLC PLC大局部都具有数据处理功能，可以实现算术运算、数据比较、数据大局部都具有数据处理功能，可以实现算术运算、数据比较、数据传送、数据移位、数制转换译码编码等操作。中、大型传送、数据移位、数制转换译码编码等操作。中、大型PLCPLC数据处理功能更数据处理功能更加齐全，可完成开方、加齐全，可完成开方、PIDPID运算、浮点运算等操作，还可以和运算、浮点运算等操作，还可以和CRTCRT、打印机、打印机相联，实现程序、数据的显示和打印。相联，实现程序、数据的显示和打印。8 8 监控功能监控功能 PLC PLC设置了较强的监控功能。设置

20、了较强的监控功能。 利用编程器或监视器，操作人员可以对利用编程器或监视器，操作人员可以对PLCPLC有关局部的有关局部的运行状态进行监视。运行状态进行监视。 利用编程器，可以调整定时器、计数器的设定值和当前利用编程器，可以调整定时器、计数器的设定值和当前值，并可以根据需要改变值，并可以根据需要改变PLCPLC内部逻辑信号的状态及数据区内部逻辑信号的状态及数据区的数据内容，为调整和维护提供了极大的方便。的数据内容，为调整和维护提供了极大的方便。9 9 停电记忆功能停电记忆功能 PLC PLC内部的局部存储器所使用的内部的局部存储器所使用的RAMRAM设置了停电保持器设置了停电保持器件备用电池等，

21、以保证断电后这局部存储器中的信息件备用电池等，以保证断电后这局部存储器中的信息能够长期保存。能够长期保存。 利用某些记忆指令，可以对工作状态进行记忆，以保利用某些记忆指令，可以对工作状态进行记忆，以保持持PLCPLC断电后的数据内容不变。断电后的数据内容不变。 PLC PLC电源恢复后，可以在原工作根底上继续工作。电源恢复后，可以在原工作根底上继续工作。10 10 故障诊断功能故障诊断功能 PLC PLC可以对系统构成、某些硬件状态、指令的合法性等进可以对系统构成、某些硬件状态、指令的合法性等进行自诊断，发现异常情况，发出报警并显示错误类型，如属行自诊断，发现异常情况，发出报警并显示错误类型，

22、如属严重错误那么自动中止运行。严重错误那么自动中止运行。 PLC PLC的故障自诊断功能，大大提高了的故障自诊断功能，大大提高了PLCPLC控制系统的平安控制系统的平安和可维护性。和可维护性。六、六、PLCPLC与其他工业控制系统的比较与其他工业控制系统的比较 PLC与继电器控制系统比较与继电器控制系统比较 继电器控制采用硬接线方式装配而成，继电器控制采用硬接线方式装配而成，只能完成既定的功能。只能完成既定的功能。PLC控制只要改变程序并改动少量的控制只要改变程序并改动少量的接线端子，就可适应生产工艺的改接线端子，就可适应生产工艺的改变。变。从适应性、可靠性及设计、安装、维从适应性、可靠性及设

23、计、安装、维护等各方面进行比较。传统的继电护等各方面进行比较。传统的继电器控制大多数将被器控制大多数将被PLC所取代。所取代。 与工业计算机比较与工业计算机比较工业控制机控制要求开发人员具有较高工业控制机控制要求开发人员具有较高的计算机专业知识和微机软件编程的计算机专业知识和微机软件编程的能力。的能力。PLC采用了采用面向控制过程、面向问采用了采用面向控制过程、面向问题的题的“自然语言进行编程，使不自然语言进行编程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用熟悉计算机的人也能很快掌握使用 ，便于推广应用。，便于推广应用。PLC是专为工业现场应用而设计的，具是专为工业现场应用而设计的，具有更高的可靠性。

24、有更高的可靠性。在模型复杂、计算量大且较难、实时性在模型复杂、计算量大且较难、实时性要求较高的环境中，工业控制机那要求较高的环境中，工业控制机那么更能发挥其专长。么更能发挥其专长。第二节第二节 PLC PLC根本原理根本原理2.1 PLC2.1 PLC内部硬件框图及各局部作用内部硬件框图及各局部作用2.2 PLC2.2 PLC工作过程特点及主要性能指标工作过程特点及主要性能指标2.4 PLC2.4 PLC分类分类2.1 PLC2.1 PLC内部硬件框图及各局部作用内部硬件框图及各局部作用2.1.1 PLC2.1.1 PLC的组成的组成 PLC PLC由四局部组成由四局部组成 ：中央处理单元：中

25、央处理单元CPUCPU板、输入输出板、输入输出I/OI/O部件和电源部件。部件和电源部件。PLCPLC的根本组成与一般的微机系统类似：是一种以微处理的根本组成与一般的微机系统类似：是一种以微处理器为核心的、用于控制的特殊计算机器为核心的、用于控制的特殊计算机PLCPLC的根本组成包括硬件与软件两局部的根本组成包括硬件与软件两局部PLCPLC的硬件：中央处理器的硬件：中央处理器CPUCPU、存储器、输入接口、存储器、输入接口、输出接口、通信接口、电源等输出接口、通信接口、电源等PLCPLC的软件：系统程序和用户程序的软件：系统程序和用户程序2.2.1 1.2 .2 PLCPLC内部主要部件功能内

26、部主要部件功能1.1. PLCPLC中的中的CPUCPU作用及分类作用及分类CPUCPU的作用：的作用：按系统程序赋予的功能，指挥按系统程序赋予的功能，指挥PLCPLC有条不紊地进行工作。有条不紊地进行工作。归纳起来主要有以下五个方面：归纳起来主要有以下五个方面：1 1接收并存储编程器或其它外设输入的用户程序或数据接收并存储编程器或其它外设输入的用户程序或数据2 2诊断电源、诊断电源、PLCPLC内部电路故障和编程中的语法错误等内部电路故障和编程中的语法错误等3 3接收并存储从输入单元接口得到现场输入状态或数据接收并存储从输入单元接口得到现场输入状态或数据4 4逐条读取并执行存储器中的用户程序

27、，将运算结果存入存储器逐条读取并执行存储器中的用户程序，将运算结果存入存储器5 5根据运算结果，更新有关标志位和输出内容，通过输出接口实根据运算结果，更新有关标志位和输出内容，通过输出接口实现控制、制表打印或数据通讯等功能现控制、制表打印或数据通讯等功能PLCPLC中常采用的中常采用的CPUCPU有三类：有三类： 1) 1) 通用微处理器如通用微处理器如Z80Z80、80868086、8028680286等等 2) 2) 单片微处理器如单片微处理器如80318031、80968096等等 3) 3) 位片式微处理器位片式微处理器( (如如AMD29WAMD29W等等) )小型小型PLCPLC：

28、大多采用：大多采用8 8位通用微处理器和单片微处理器；位通用微处理器和单片微处理器；中型中型PLCPLC：大多采用：大多采用1616位通用微处理器或单片微处理器；位通用微处理器或单片微处理器； 大型大型PLCPLC：大多采用高速位片式微处理器：大多采用高速位片式微处理器3232位；位； 小型小型PLCPLC为单为单CPUCPU系统；系统；中、大型中、大型PLCPLC那么大多为双那么大多为双CPUCPU或多或多CPUCPU系统；系统；对于双对于双CPUCPU系统，一个为字处理器，一般采用系统，一个为字处理器，一般采用8 8位、位、1616位或位或3232位处位处理器；另一个为位处理器，采用由各厂

29、家设计制造的专用芯片。理器；另一个为位处理器，采用由各厂家设计制造的专用芯片。u存储器的作用：存储器的作用： PLCPLC中，存储器主要用于中，存储器主要用于系统程序、用户程序、数据系统程序、用户程序、数据u存储器的类型：存储器的类型： 可读可读/ /写操作的随机存储器写操作的随机存储器RAMRAM 只读存储器只读存储器ROMROM、PROMPROM、EPROMEPROM、E E2 2PROMPROM2.2.系统程序存贮器系统程序存贮器4. 4. 输入输入/ /输出接口输出接口I/OI/O模块模块输入输入/ /输出接口通常也称输出接口通常也称I / O I / O 单元或单元或I / O I

30、/ O 模块，是模块，是PLCPLC与工业与工业生产现场之间的连接通道。生产现场之间的连接通道。PLCPLC输入接口输入接口-用户设备需用户设备需输入输入PLCPLC的各种控制信号，如的各种控制信号，如限位限位开关、操作按钮、选择开关、行程开关以及其它一些传感器输出开关、操作按钮、选择开关、行程开关以及其它一些传感器输出的的开关量或模拟量开关量或模拟量( (要通过模数变换进入机内要通过模数变换进入机内) )等，通过等，通过输入接口输入接口电路将电路将这些信号这些信号转换成转换成中央处理单元中央处理单元能够能够接收和处理接收和处理的的信号信号，用用这些这些数据数据作为作为PLCPLC对被对被控制

31、对象进行控制控制对象进行控制的的依据依据。PLCPLC输出接口输出接口-路将路将中央处理单元送出中央处理单元送出的的弱电控制信号弱电控制信号转换成转换成现场需要现场需要的的强电信号输出强电信号输出，以，以驱动电磁阀、接触器、电机驱动电磁阀、接触器、电机等被控等被控设备的执行元件。设备的执行元件。 I / O I / O I / O I / O 接口的作用：接口的作用：接口的作用：接口的作用：电电平平转转换换功功能能：由由于于外外部部输输入入设设备备和和输输出出设设备备所所需需的的信信号号电电平平是是多多种种多多样样的的，而而PLCPLC内内部部CPUCPU的的处处理理的的信信号号是是标标准准电

32、电平信号。平信号。光光电电隔隔离离和和滤滤波波功功能能，以以提提高高PLCPLC的的抗抗干干扰扰能能力力，通通常常还还有有状态指示状态指示，工作状况直工作状况直观观，便于维护便于维护。 I / O I / O 接口的类型：接口的类型： 开关量输入开关量输入/ /输出接口输出接口 模拟量输入模拟量输入/ /输出接口输出接口 输入输入/ /输出输出I/OI/O点数：点数：PLCPLC的的I/OI/O点数是指点数是指PLCPLC的的I/OI/O接口所能接受的输入信号个数和接口所能接受的输入信号个数和输出信号个数的总和。输出信号个数的总和。I/OI/O点数是选择点数是选择PLCPLC的重要依据之一。的

33、重要依据之一。当当I/OI/O点数不够时，可通过点数不够时，可通过PLCPLC的的I/OI/O扩展接口对系统进行扩扩展接口对系统进行扩展。展。编程器及作用编程器及作用 编程器的作用：编程器的作用：是编辑、调试、输入用户程序，也可在是编辑、调试、输入用户程序，也可在线监控线监控PLCPLC内部状态和参数，与内部状态和参数，与PLCPLC进行人机对话。进行人机对话。 它是开发、应用、维护它是开发、应用、维护PLCPLC不可缺少的设备。不可缺少的设备。6. PLC6. PLC中的电源及作用中的电源及作用PLCPLC配有配有开关式开关式稳压电源稳压电源，以提供，以提供内部电路内部电路使用。使用。与与普

34、通电源普通电源相比，相比，PLCPLC电源的电源的稳定性好、抗干扰能力强。稳定性好、抗干扰能力强。因此，对于因此，对于电网提供电网提供的的电源稳定度要求不高电源稳定度要求不高，一般，一般允许电允许电源电压源电压在其在其额定值额定值15%15%的的范围内波动。范围内波动。许多许多PLCPLC还还向外提供直流向外提供直流24V24V稳压电源稳压电源，用于对，用于对外部传感外部传感 器供电。器供电。电源的容量。电源的容量。PLCPLC配有各种通信接口与外部设备连接配有各种通信接口与外部设备连接 与打印机连接，可将过程信息、系统参数等输出打印与打印机连接，可将过程信息、系统参数等输出打印与监视器连接，

35、可将控制过程图像显示出来与监视器连接，可将控制过程图像显示出来与与PLCPLC连接，组成多机系统或连成网络，实现更大规模控制连接，组成多机系统或连成网络，实现更大规模控制与计算机连接，组成多级分布式控制系统，控制与管理相结合与计算机连接，组成多级分布式控制系统，控制与管理相结合与人机界面触摸屏连接与人机界面触摸屏连接与智能接口模块连接。智能接口模块是一独立的计算机系统，它有与智能接口模块连接。智能接口模块是一独立的计算机系统，它有自己的自己的CPUCPU、系统程序、存储器以及与、系统程序、存储器以及与PLCPLC系统总线相连的接口。系统总线相连的接口。PLCPLC的智能接口模块种类很多，如：高

36、速计数模块、闭环控制模的智能接口模块种类很多，如：高速计数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块等。块、运动控制模块、中断控制模块等。与编程器连接与编程器连接PLC主机1号扩展机主机PLCA近程扩展方式2号扩展机1号近程扩展机远程从站扩展机远程从站PLCPLCPLCPLCPLCB远程扩展方式C连网方式PLCPLC的扩展构成的扩展构成A A近程扩展方式近程扩展方式B B远程扩展方式远程扩展方式C C连网方式连网方式编编 程程 器器 编程器是编程器是PLCPLC最常用的外设，也是最常用的外设，也是PLCPLC中中唯一不唯一不需要需要通过功能模块通过功能模块而而直直接与总线相联接接与总线相联

37、接的的外设。外设。 它通过它通过主机上主机上的的编程器接口直接编程器接口直接与主机相连。与主机相连。 编程器编程器上有上有一个方式选择开关，一个方式选择开关，用于用于控制控制PLCPLC主机主机的的工作方式。工作方式。掌上电脑编程器掌上电脑编程器 可编程终端可编程终端 高档可编程终端高档可编程终端 8 8、其它功能模块功能模块、其它功能模块功能模块 模拟量输入模块即模拟量输入模块即A/DA/D模块模拟量模块模拟量数字量数字量 模拟量输出模块即模拟量输出模块即D/AD/A模块数字量模块数字量模拟量模拟量 动态输入动态输入/ /输出模块输出模块 自带动态扫描功能自带动态扫描功能 温度传感器模块温度

38、传感器模块 温度温度模拟量模拟量数字量数字量 高速计数模块高速计数模块 高频脉冲信号高频脉冲信号 PID PID模块模块 远程远程I/OI/O模块模块 扩展扩展I/OI/O点的距离点的距离 通讯模块通讯模块 与其它与其它PLCPLC、微机、互连网通讯、微机、互连网通讯u系统程序系统程序: : 系统程序系统程序，完成完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用、系统诊断、命令解释、功能子程序调用、管理、逻辑运算、通信及各种参数设定管理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能。等功能。 系统程序系统程序，由由PLCPLC的制造厂家编写的，在的制造厂家编写的，在PLCPLC使用过程中使用过程中不会变动，不会变

39、动，它和它和PLCPLC的硬件组成有关的硬件组成有关，它关系到，它关系到PLCPLC的性能。的性能。 系统程序系统程序，由由制造厂家直接固化在只读存储器制造厂家直接固化在只读存储器ROMROM、PROMPROM或或EPROMEPROM中，中，用户不能访问和修改。用户不能访问和修改。2.1.4 2.1.4 PLCPLC的软件系统的软件系统1 1 系统程序系统程序；2 2 用户程序用户程序；3 3 编程语言编程语言 用户程序用户程序: :用户程序是用户根据控制对象生产工艺及控制的要求而编制的用户程序是用户根据控制对象生产工艺及控制的要求而编制的应用程序。它是由应用程序。它是由PLCPLC控制对象的

40、要求而定的。控制对象的要求而定的。为便于读出、检查和修改，用户程序一般存于为便于读出、检查和修改，用户程序一般存于CMOSCMOS静态静态RAMRAM中，中，用锂电池作为后备电源，以保证掉电时不会丧失信息。用锂电池作为后备电源，以保证掉电时不会丧失信息。为防止干扰对为防止干扰对RAMRAM中程序的破坏，当用户程序经过运行正常，中程序的破坏，当用户程序经过运行正常，不需要改变，可将其固化在不需要改变，可将其固化在EPROMEPROM中。中。现在有许多现在有许多PLCPLC直接采用直接采用EEPROMEEPROM作为用户存储器。作为用户存储器。PLCPLC的编程语言的编程语言 在在PLCPLC系系

41、统统结结构构不不断断开开展展的的同同时时，PLCPLC的的编编程程语语言言也也越越来来越越丰丰富，功能也不断提高。富，功能也不断提高。 程程序序的的表表达达方方式式根根本本有有四四种种：梯梯形形图图、指指令令表表、逻逻辑辑功功能能图图和高级语言。梯形图是当前使用最广泛的一种编程方法。和高级语言。梯形图是当前使用最广泛的一种编程方法。 除除了了的的梯梯形形图图语语言言外外，为为了了适适应应各各种种控控制制要要求求，出出现现了了面面向向顺顺序序控控制制的的步步进进编编程程语语言言、面面向向过过程程控控制制的的流流程程图图语语言言、与与计计算机兼容的高级语言算机兼容的高级语言BASICBASIC、C

42、 C语言等等。语言等等。 多种编程语言的并存、互补与开展是多种编程语言的并存、互补与开展是PLCPLC进步的一种趋势。进步的一种趋势。 1. 1. 梯形图编程语言梯形图编程语言两种梯形图的继电器符号图对照两种梯形图的继电器符号图对照 梯形图梯形图Ladder diagramLadder diagram编程语言是一种图形语言编程语言是一种图形语言 , ,类似于类似于继电器控制线路图的一种编程语言，它面向控制过程，直观易懂，继电器控制线路图的一种编程语言，它面向控制过程，直观易懂，是是PLCPLC编程语言中应用最多的一种语言。编程语言中应用最多的一种语言。 物理继电器物理继电器 PLC继电器继电器

43、常开常开常闭常闭 触触 点点线线 圈圈(1)(1)名词解释名词解释软继电器软继电器 PC PC的继电器不是物理的电器，它是的继电器不是物理的电器，它是PCPC内部的存放器位，因内部的存放器位，因为它具有与物理继电器相似的功能，常称之为为它具有与物理继电器相似的功能，常称之为“软继电器。软继电器。 PLC PLC每一个继电器都对应着内部的一个存放器位，该位为每一个继电器都对应着内部的一个存放器位，该位为“1“1态时，相当于继电器接通；为态时，相当于继电器接通；为“0“0态时，那么相当于态时，那么相当于继电器断开。继电器断开。常闭触点线圈常开触点说明：说明：000000100001000PLC控制

44、控制00001SB2KMKM继电器继电器 控控 制制SB1线圈线圈线圈线圈常开触点常开触点常开触点常开触点常闭触点常闭触点常闭触点常闭触点(2)(2)两种控制的梯形图比较两种控制的梯形图比较物理继电器物理继电器继电器需硬接线连接继电器需硬接线连接触点个数有限触点个数有限PLCPLC继电器继电器继电器用程序软连接继电器用程序软连接触点个数无限触点个数无限继电器的接线改变继电器的接线改变控制功能改变控制功能改变PLCPLC的用户程序改变的用户程序改变 控制功能改变控制功能改变 ( (3 3) ) 两种控制中继电器的区别两种控制中继电器的区别用用PLCPLC控制控制外部接线不变，改变用户程序。外部接

45、线不变，改变用户程序。用继电器控制用继电器控制要改变控制电路的实际接线。要改变控制电路的实际接线。KMQFUKR M 3 SB1SB2KMKHKM 继电器控制接线继电器控制接线 PLCPLC控制外部接线控制外部接线输入设输入设备备PLCSB1SB2KRKM输出设输出设备备 欲改变控制功能：欲改变控制功能：主电路主电路 相同相同例例如如2 2、语句表编程语言语句表编程语言 用助记符表示指令的功能用助记符表示指令的功能 多条指令语句的组合构成了语句表多条指令语句的组合构成了语句表 程序程序 指令语句是指令语句是PLCPLC用户程序的根底元素用户程序的根底元素LD 00000，表示逻辑操表示逻辑操作

46、开始作开始OR 01000 ；表示常开触点表示常开触点01000与前面的触点并联与前面的触点并联 AND NOT 00001； 表示常闭触点表示常闭触点00101与前面的触点串联与前面的触点串联OUT 01000；表示前面的逻辑运算结果输出给表示前面的逻辑运算结果输出给01000END ;表示程序结束表示程序结束梯形图程序梯形图程序 语句表程序语句表程序 00000010000100000001END3 3顺序功能图顺序功能图 顺序功能图常用来编制顺序顺序功能图常用来编制顺序控制程序，它包括步、动作、转控制程序，它包括步、动作、转换三个要素。顺序功能图法可以换三个要素。顺序功能图法可以将一个复

47、杂的控制过程分解为一将一个复杂的控制过程分解为一些小的工作状态。对于这些小状些小的工作状态。对于这些小状态的功能依次处理后再把这些小态的功能依次处理后再把这些小状态依一定顺序控制要求连接成状态依一定顺序控制要求连接成组合整体的控制程序。组合整体的控制程序。 步步1 1步步2 2步步3 3动作动作1 1动作动作2 2转换转换1 1转换转换2 2图图 顺序功能图顺序功能图ORANDSRS1 Q1RI1I2I3I4I5Q1图图 功能块图功能块图4 4功能块图功能块图 功能块图是一种类似于数字逻辑电路的编程语言，用类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，

48、方块左侧为逻辑似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方块左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入端、输出端的小圆运算的输入变量，右侧为输出变量，输入端、输出端的小圆点表示点表示“非运算，信号自左向右流动。非运算，信号自左向右流动。 类似于电路一样，方框被类似于电路一样，方框被“导线连接在一起。导线连接在一起。2.2.2 2 可编程控制器工作过程特点及主要性能指标可编程控制器工作过程特点及主要性能指标当当PLCPLC运行时，需要进行众多的操作，而运行时，需要进行众多的操作，而PLCPLC的的CPUCPU不可能不可能同时去执行多个操作，同时去执行多个操作， 每一刻只能执行一个操作。每一刻只能

49、执行一个操作。解决的方法：采用分时操作原理解决的方法：采用分时操作原理 扫描工作方式：由于扫描工作方式：由于CPUCPU的运算处理速度很快，所以从宏的运算处理速度很快，所以从宏观上来看，观上来看，PLCPLC外部出现的结果似乎是同时完成的，这种外部出现的结果似乎是同时完成的，这种分时操作的方法称为扫描工作方式。分时操作的方法称为扫描工作方式。 2.2.2 2.1 .1 循环扫描工作方式循环扫描工作方式 PLC PLC采用采用“顺序扫描、不断循环工作方式，这个过程可分顺序扫描、不断循环工作方式，这个过程可分输入采样，程序执行、输出刷新三个阶段，整个过程扫描并执输入采样，程序执行、输出刷新三个阶段

50、，整个过程扫描并执行一次所需的时间称为扫描周期。行一次所需的时间称为扫描周期。输输输输入入入入端端端端子子子子输输输输入入入入锁锁锁锁存存存存器器器器输输输输入入入入状状状状态态态态寄寄寄寄存存存存器器器器输输输输出出出出锁锁锁锁存存存存器器器器输输输输出出出出状状状状态态态态寄寄寄寄存存存存器器器器输输输输出出出出端端端端子子子子程程程程序序序序执执执执行行行行读读读读读读读读写写写写输入采样输入采样输入采样输入采样程序执行程序执行程序执行程序执行输出刷新输出刷新输出刷新输出刷新检查检查检查检查CPUCPUCPUCPU等内部硬件，对监视定时等内部硬件，对监视定时等内部硬件，对监视定时等内部硬

51、件，对监视定时器器器器WDTWDTWDTWDT复位以及其它工作复位以及其它工作复位以及其它工作复位以及其它工作 与其它智能装置如编程器、与其它智能装置如编程器、与其它智能装置如编程器、与其它智能装置如编程器、计算机等实现通信计算机等实现通信计算机等实现通信计算机等实现通信 按顺序对所有输入端的状态进按顺序对所有输入端的状态进按顺序对所有输入端的状态进按顺序对所有输入端的状态进行采样，并存入相应存放器行采样，并存入相应存放器行采样，并存入相应存放器行采样，并存入相应存放器对用户程序扫描执行对用户程序扫描执行对用户程序扫描执行对用户程序扫描执行 ，并将，并将，并将，并将结果存入相应的存放器结果存入

52、相应的存放器结果存入相应的存放器结果存入相应的存放器将存放器中与输出有关状态，转到将存放器中与输出有关状态，转到将存放器中与输出有关状态，转到将存放器中与输出有关状态，转到输出锁存器，输出驱动外部负载输出锁存器，输出驱动外部负载输出锁存器，输出驱动外部负载输出锁存器，输出驱动外部负载 2.2.2 2.2 .2 PLCPLC的工作过程分自诊断、与编程器或计算机等通信、的工作过程分自诊断、与编程器或计算机等通信、输入采样、程序执行和输出刷新五个阶段。输入采样、程序执行和输出刷新五个阶段。 0000201000000010000201000 PLC PLC扫描工作各环节的功能扫描工作各环节的功能 P

53、LCPLC上电后，首先检查硬件是否正常。上电后，首先检查硬件是否正常。 按自上而下的顺序，逐条读用户程序并执行。按自上而下的顺序，逐条读用户程序并执行。对输入的数据进行处理，对输入的数据进行处理， 将结果存入元件映象存放器。将结果存入元件映象存放器。 计算扫描周期。计算扫描周期。假设正常，那么进行下一步；假设不正常，那么报警并假设正常，那么进行下一步；假设不正常，那么报警并作处理。作处理。母线母线 I/OI/O刷新阶段刷新阶段 外设端口效劳外设端口效劳读输入点的状态并写入输入映像存放器。读输入点的状态并写入输入映像存放器。将元件映像存放器的状态经输出锁存器、输出电路送到输出点。将元件映像存放器

54、的状态经输出锁存器、输出电路送到输出点。访问外设端口连接的外部设备。访问外设端口连接的外部设备。4. PLC4. PLC执行用户程序的特点执行用户程序的特点 按梯形图自左向右、自上而下逐次执行程序按梯形图自左向右、自上而下逐次执行程序 执行程序时所需数据取自于：执行程序时所需数据取自于：输入映像存放器输入映像存放器元件映像存放器元件映像存放器 输入映像存放器和元件映像存放器中的数据输入映像存放器和元件映像存放器中的数据元件映像存放器：在一个扫描周期中可读可写元件映像存放器：在一个扫描周期中可读可写输入映像存放器：在一个扫描周期中保持不变输入映像存放器：在一个扫描周期中保持不变 每个扫描周期每个

55、扫描周期I/OI/O刷新阶段刷新阶段集中集中读入读入/ /读出数据读出数据读读读读读读写写写写 执行用户程序执行用户程序 I/O刷新刷新 I/O刷新刷新 I/O刷新刷新 I/O刷新刷新010010100000000 00001 01000输输入入端端子子输输入入电电路路用用户户输输入入设设备备输输入入映映像像存存放放器器输输出出电电路路输输出出端端子子元元件件映映像像存存放放器器输输出出锁锁存存器器 用用户户输输出出设设备备从输入端子到输出端子的信号传递过程从输入端子到输出端子的信号传递过程(3)PC(3)PC的循环扫描工作过程信号传递过程的循环扫描工作过程信号传递过程3. PLC3. PLC

56、控制的原理控制的原理 等效电路图等效电路图SB1SB2ST公共端公共端公共端公共端输入部分输入部分输出端子输出端子输入端子输入端子用户程序用户程序输出部分输出部分主电路主电路KMFUKH M 3 QKM01000PLCCOM000000000000001000020000001000000010000201000COM0000100002PLCSB1SB2KMST00000000010000201000COMCOMKM线圈通电线圈通电SB1闭合闭合00000 闭闭合合接点闭合接点闭合KMFUKH M 3 QKM通电通电KM通电通电触点闭合触点闭合电动机转电动机转触点闭合触点闭合PLCCOM00

57、0000000000001000020000001000000010000201000COM010000000100002SB2STPLCSB1SB2KMST00000000010000201000COMCOMKM线圈断电线圈断电00001 断断开开接点断开接点断开KMFUKH M 3 QKM通电通电KM断电断电触点断开触点断开电动停转电动停转触点断开触点断开PLCCOM000000000000001000020000001000000010000201000COM010000000100002SB2STPLCSB1SB2KMST00000000010000201000COMCOMSB2闭合闭

58、合1. 1. 产生产生I/OI/O滞后现象的原因滞后现象的原因1 1 由于由于PLCPLC采用循环扫描的工作方式。采用循环扫描的工作方式。 PLCPLC只在每个扫描周期的只在每个扫描周期的I/OI/O刷新阶段集中输入刷新阶段集中输入/ /输出，导致输输出，导致输出信号相对输入信号滞后。出信号相对输入信号滞后。2 2 输入滤波器对信号的延迟作用。输入滤波器对信号的延迟作用。滤波器时间常数越大，对输入信号的延迟作用越强。滤波器时间常数越大，对输入信号的延迟作用越强。有的有的PLCPLC其输入电路滤波器的时间常数可以调整。其输入电路滤波器的时间常数可以调整。输出输出ONON延时。延时。3 3 输出继

59、电器的动作延迟继电器输出型输出继电器的动作延迟继电器输出型PLCPLC。从输出锁存器从输出锁存器ONON、到输出触点、到输出触点ONON经历一定时间经历一定时间4 4用户程序的长短及语句编排。用户程序的长短及语句编排。要求有较快响应的场合要求有较快响应的场合最好不要使用继电器输出型最好不要使用继电器输出型PLCPLC。I/OI/O滞后现象，对慢速控制系统影响不大。滞后现象，对慢速控制系统影响不大。要求快速响应的场合，需要解决要求快速响应的场合，需要解决I/OI/O速度问题。速度问题。2. I/O2. I/O响应时间的估算响应时间的估算以以2020点的继电器输出型点的继电器输出型CPM1ACPM

60、1A为例。为例。设输入设输入ONON延时为延时为8 8毫秒毫秒公共处理和公共处理和I/OI/O刷新时间为刷新时间为2 2毫秒毫秒执行用户程序时间为执行用户程序时间为1414毫秒毫秒输出输出ONON延时为延时为1515毫秒毫秒输入状态经过一个扫描周期后在输出得到响应输入状态经过一个扫描周期后在输出得到响应 最小最小I/OI/O响应时间响应时间输入状态经过两个扫描周期后在输出得到响应输入状态经过两个扫描周期后在输出得到响应 最大最大I/OI/O响应时间响应时间最小最小I/OI/O响应时间的计算响应时间的计算最小最小I/O响应时间响应时间 = 输入输入ON延时延时 + 公共处理公共处理 + I/O刷

61、新时间刷新时间 + 执行程序时间执行程序时间 + 输出输出ON延时延时 = 8 + 2 + 14 + 15 = 39 ms输入输入触点触点输入输入滤波滤波输出输出锁存锁存输出输出触点触点刷新刷新执行程序执行程序 其他其他 刷新刷新执行程序执行程序 其他其他 扫描周期扫描周期(Ts) 扫描周期扫描周期(Ts)输入输入ON延时延时输出输出ON延时延时I/O响应时间响应时间输入输入ON延时延时最大最大I/O响应时间响应时间 = 输入输入ON延时延时+ (公共处理公共处理+ I/O刷新刷新+执行程序执行程序)2 + 输出输出ON延时延时 = 8 +2 +14 2 + 15 = 55 ms。 最大最大I

62、/OI/O响应时间的计算响应时间的计算输入输入触点触点输入输入滤波滤波输出输出锁存锁存输出输出ON延时延时输出输出触点触点I/O响应时间响应时间刷新刷新执行程序执行程序 其他其他 刷新刷新执行程序执行程序 其他其他扫描周期扫描周期(Ts) 扫描周期扫描周期(Ts)刷新刷新执行程序执行程序 其他其他扫描周期扫描周期(Ts)程序语句安排对程序语句安排对I/OI/O响应时间的影响举例响应时间的影响举例200000000001000200002000001001PLCPLCSBKM1000000000001001010010100001000COMCOMCOMCOMKM2当当SBSB闭合，经过输入滤波

63、，设第一个扫描周期闭合，经过输入滤波，设第一个扫描周期I/OI/O刷新时刷新时 0000000000的映像存放器的映像存放器ONON。第一个扫描周期结束时，第一个扫描周期结束时，0100001000为为OFFOFF。0100001000只能在第二个扫描周期结束后才能只能在第二个扫描周期结束后才能ONON。000002000020000010002000001001当当SBSB闭合，经过输入滤波，设第一个扫描周期闭合，经过输入滤波，设第一个扫描周期 00000 00000的映的映像存放器像存放器 ON ON。01000 01000 在第一个扫描周期结束后就能在第一个扫描周期结束后就能ON ON

64、。如果将梯形图的第一与第二梯级交换，如以下图：如果将梯形图的第一与第二梯级交换，如以下图：显然，程序语句的安排对显然，程序语句的安排对I/OI/O响应的影响很大响应的影响很大 。PLCPLCSBKM1000000000001001010010100001000COMCOMCOMCOMKM23 3、PLCPLC的扫描时间的扫描时间计算计算1 1 上电后初始处理上电后初始处理2 2 共同处理共同处理时间：时间：程序自检。程序自检。3 3 上位链接效劳处理微机与上位链接效劳处理微机与PLCPLC的通讯的通讯Tl Tl Tl = PLCTl = PLC与微机构成网络与微机构成网络 08ms 08ms

65、4 4 运算处理运算处理TPTP : : 执行用户程序执行用户程序 TP= TP= 平均速度平均速度X X指令条数指令条数 Tl = PLCTl = PLC与微机不构成网络与微机不构成网络 0ms0ms5 5 I/OI/O刷新刷新Tr = Tr = 主机与近程扩展机主机与近程扩展机：输出输出 个个远程扩展机：以通道数计算，扩展机：以通道数计算，6 6 外设效劳装有外设时外设效劳装有外设时To To To=0.8ms To=0.8ms T=Tc+Tl+Tp+Tr13ms)T=Tc+Tl+Tp+Tr13ms)To=0.06 TTo=0.06 TT=Tc+Tl+Tp+Tr 13ms)T=Tc+Tl+

66、Tp+Tr 13ms)7 7、共同处理、上位链接效劳、外设效劳、运算处理、共同处理、上位链接效劳、外设效劳、运算处理、I/OI/O刷新时间构成了刷新时间构成了PLCPLC的扫描时间的扫描时间TsTsPLCPLC的扫描时间的扫描时间 Ts=Tc+Tl+To+Tp+Tr Ts=Tc+Tl+To+Tp+Tr有关结论有关结论1 1、PLCPLC的扫描周期和用户程序的长短与系统构成有关，用的扫描周期和用户程序的长短与系统构成有关，用户程序越短、系统构成越简单，扫描周期越短。户程序越短、系统构成越简单，扫描周期越短。2 2、PLCPLC的扫描周期一般在的扫描周期一般在10ms10ms级，这样普通输入点的信

67、号级，这样普通输入点的信号频率应不大于频率应不大于50HZ50HZ在使用时一般在在使用时一般在10HZ10HZ以下。以下。例例 3 31 1 某某C200HC200H型型PLCPLC系统，由主机和远程扩展机构成。主机上装有系统，由主机和远程扩展机构成。主机上装有3 3个个1616点输入模块，点输入模块，2 2个个1212点输出模块。远程扩展机上装有点输出模块。远程扩展机上装有3 3个个1616点点输入模块，一个输入模块，一个1212点输出模块。程序有点输出模块。程序有50005000条指令，假定程序中条指令，假定程序中使用的指令均为根本指令，平均执行时间为使用的指令均为根本指令，平均执行时间为

68、PSPS。 试计算不与微机构成网络且不带编程器时的扫描时间。试计算不与微机构成网络且不带编程器时的扫描时间。 解：共同处理时间解：共同处理时间Tc=2.6mTc=2.6m。因不与微机构成网络，故上位链。因不与微机构成网络，故上位链接效劳时间接效劳时间Tl=0Tl=0。因不带外设，所以外设效劳时间。因不带外设，所以外设效劳时间To=0To=0。 运算处理时运算处理时TpTp0.9450000.9450004.7103(ms)=4.7ms4.7103(ms)=4.7ms。 主机局部的主机局部的3 3个个1616点模块可看作点模块可看作6 6个个8 8点输入模块，点输入模块，2 2个个1212点输出

69、点输出模块可看作模块可看作4 4个个8 8点输出模块。远程扩展机局部点输出模块。远程扩展机局部3 3个个1616点输入模块点输入模块和和1 1个个1212点输出模块共占用点输出模块共占用4 4个通道。因此，个通道。因此，I/OI/O刷新时间刷新时间: : Tr=0.076+0.044+(1.3+0.24)=2.68(ms) Tr=0.076+0.044+(1.3+0.24)=2.68(ms) 所以，该所以，该PLCPLC系统在不与微机构成网络，不带编程器时的扫描系统在不与微机构成网络，不带编程器时的扫描时间为时间为: : Ts=Tc+Tl+To+Tp+Tr=2.6+4.7+2.7 Ts=Tc+

70、Tl+To+Tp+Tr=2.6+4.7+2.710(ms)10(ms)点数点数指指PLCPLC外部输入和输出端子数。外部输入和输出端子数。2.2.用户程序存储容量用户程序存储容量用来衡量用来衡量PLCPLC所能存储用户程序的多少。所能存储用户程序的多少。3.3.扫描速度扫描速度指扫描指扫描10001000步用户程序所需的时间，以步用户程序所需的时间，以ms/ms/千步为单位。千步为单位。4.4.指令系统条数指令系统条数指指PLCPLC具有的根本指令和高级指令的种类和数量。种类数量具有的根本指令和高级指令的种类和数量。种类数量越多，软件功能越强。越多，软件功能越强。2.2.4 4 PLC PLC

71、主要技术性能指标主要技术性能指标5. 5. 内部存放器内部存放器6. 6. 高功能模块高功能模块2.5 2.5 可编程序控制器分类可编程序控制器分类1.1.按结构形式分类按结构形式分类 整体式整体式PLCPLC：整体式是将：整体式是将PLCPLC的的CPUCPU、存储器、存储器、I/OI/O单元、电单元、电源等安装在同一机体内，构成主机，另外还有源等安装在同一机体内，构成主机，另外还有I/OI/O扩展单元配扩展单元配合主机使用，用以扩展合主机使用，用以扩展I/OI/O点数。整体式点数。整体式PLCPLC的特点是结构紧凑、的特点是结构紧凑、体积小、本钱低、安装方便，但输入输出点数固定，灵活性较体

72、积小、本钱低、安装方便，但输入输出点数固定，灵活性较低，小型低，小型PLCPLC多采用这种结构。多采用这种结构。 组合式组合式PLCPLC：组合式：组合式PLCPLC是由一些标准模块单元组成，采用是由一些标准模块单元组成，采用总线结构，不同功能的模块如总线结构，不同功能的模块如CPUCPU模块、输入模块、输出模模块、输入模块、输出模块、电源模块等通过总线连接起来。块、电源模块等通过总线连接起来。 组合式组合式PLCPLC的特点是可以根据功能需要灵活配置，构成具有的特点是可以根据功能需要灵活配置，构成具有不同功能和不同控制规模的不同功能和不同控制规模的PLCPLC，多用于大型和中型，多用于大型和

73、中型PLCPLC。组合式PLC电源模块CPU模块IO模块底 板模块式模块式结构模块式结构PLCPLC的结构的结构 3 3叠装式叠装式PLC PLC 还有一些还有一些PLCPLC将整体式和模块式的特点结合起来。将整体式和模块式的特点结合起来。 叠装式叠装式PLCPLC其其CPUCPU、电源、电源、I/OI/O接口等也是各自独立的模块，接口等也是各自独立的模块，但它们之间是靠电缆进行联接，并且各模块可以一层层地叠但它们之间是靠电缆进行联接，并且各模块可以一层层地叠装。这样，不但系统可以灵活配置，还可做得体积小巧。装。这样，不但系统可以灵活配置，还可做得体积小巧。2.2.按控制规模分类按控制规模分类

74、输入输出的总路数，又称为输入输出的总路数，又称为I/OI/O点数，是表征点数，是表征PLCPLC控制规模的重控制规模的重要参数。因此，按控制规模对要参数。因此，按控制规模对PLCPLC分类时，可分为：分类时，可分为：1.1.小型小型PLCPLC：I/OI/O点数较少，在点数较少，在256256点以下的点以下的PLCPLC。2.2.中型中型PLCPLC：I/OI/O点数较多，在点数较多，在256256点以上、点以上、20482048点以下的点以下的PLCPLC。3.3.大型大型PLCPLC：I/OI/O点数较多，在点数较多，在20482048点以上的点以上的PLCPLC。但大中小型但大中小型PL

75、CPLC的划分并无严格的界限，的划分并无严格的界限，PLCPLC的的I/OI/O点数可以依点数可以依据需要灵活配置。据需要灵活配置。1 1微型机微型机OMRON公司的公司的SP系列系列2 2小型机小型机OMRON公司的公司的CPM1A、CQM系列系列松下公司的松下公司的FP1系列系列3 3中型机中型机OMRON公司的公司的C200H西门子公司的西门子公司的S7-3004 4大型机大型机OMRON公司的公司的C1000H松下公司的松下公司的FP3COMRON公司的公司的2000HCOMRONCOMRON公司的公司的2000H2000H5 5超大型机超大型机 美国美国GEGE公司的公司的90709

76、070机，其点数可达机，其点数可达2400024000点，另外还点，另外还有有80008000路的模拟量。路的模拟量。1 1 1 1低档低档低档低档PLC PLC PLC PLC 具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等根本功能，还可有少量模拟量输入输出、算术运算、数据传送等根本功能，还可有少量模拟量输入输出、算术运算、数据传送等根本功能，还可有少量模拟量输入输出、算术运算、数据传送等根本功能，还可有少量模拟量输入输出、算术运算、数据传送和比较、通信

77、等功能。主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量和比较、通信等功能。主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量和比较、通信等功能。主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量和比较、通信等功能。主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机系统控制的单机系统控制的单机系统控制的单机系统 2 2中档中档PLC PLC 具有低档具有低档PLCPLC功能外，具有较强的模拟量输入功能外，具有较强的模拟量输入/ /输出、输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/OI/O、子程序、通信联、子程序、通信联网等功能。有些还增设中断、网等功能。有些还增设中断、PIDPID控

78、制等功能控制等功能 3 3 3 3高档高档高档高档PLC PLC PLC PLC 具有中档机功能外，增加带符号算术运算、矩阵运具有中档机功能外，增加带符号算术运算、矩阵运具有中档机功能外，增加带符号算术运算、矩阵运具有中档机功能外，增加带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数运算、制表及算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数运算、制表及算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数运算、制表及算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数运算、制表及表格传送等。高档表格传送等。高档表格传送等。高档表格传送等。高档PLCPLCPLCPLC机具有更强的通信联网功能，可用于大规机具有更强的通信联网功能，可用于大规机具有更强的通信联网功能，可用于大规机具有更强的通信联网功能，可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统，实现工厂自动化。模过程控制或构成分布式网络控制系统，实现工厂自动化。模过程控制或构成分布式网络控制系统，实现工厂自动化。模过程控制或构成分布式网络控制系统，实现工厂自动化。 3 3、PLCPLC的分类按功能分类的分类按功能分类