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1、第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统本章主要内容本章主要内容n3.1 PLC的产生和定义的产生和定义n3.2 PLC的主要功能及特点的主要功能及特点 n3.3 PLC的应用和发展的应用和发展n3.4 PLC的分类的分类 n3.5 PLC的系统组成的系统组成n3.6 PL
2、C与其它控制系统的区别与其它控制系统的区别n3.7 PLC的工作原理的工作原理n3.8 PLC的编程语言的编程语言 第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统n3 31 11 PLC1 PLC的产生的产生-GM10条n(1)(1)编程简单，可现场修改程序；编程简单，可现场修改程序；n(2)(2)维修方便，最好是插件式结构；维修方便，最好是插件式结构；n(3)(3)可靠性高于继电器控制装置；可靠性高于继电器控制装置；n(4)(4)体积小于继电器控制装置；体积小于继电器控制装置；n(
3、5)(5)数据可以直接输入管理计算机；数据可以直接输入管理计算机；n(6)(6)可以直接用交流可以直接用交流115V115V；n(7)(7)输输出出为为交交流流115V,115V,容容量量要要求求2A2A以以上上, ,可可直直接接驱驱动动电电磁磁阀阀、接接触触器器等等负载；负载；n(8)(8)通用性强，易扩展，扩展时原系统只需很少变更；通用性强，易扩展，扩展时原系统只需很少变更；n(9)(9)用户存贮器容量大于用户存贮器容量大于4KB4KB；n(10)(10)性能价格比可与继电器控制装置竞争。性能价格比可与继电器控制装置竞争。n31 PLC的产生与定义的产生与定义第三章第三章 可编程序控制器概
4、述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 3.1.2 PLC3.1.2 PLC的定义的定义n 早早期期的的可可编编程程控控制制器器主主要要是是用用来来替替代代继继电电器器控控制制系系统统的的，因因此此功功能能较较为为简简单单，只只能能进进行行开开关关量量逻逻辑辑控控制制，称称为为可可编编程程逻逻辑辑控制器控制器（Programmable Logic ControllerProgrammable Logic Controller）, ,简称简称PLCPLC。n “可可编编程程控控制制器器是是一一种种数数字字运
5、运算算操操作作的的电电子子系系统统，专专为为工工业业环环境境而而设设计计. .它它采采用用了了可可编编程程序序的的存存储储器器，用用来来在在其其内内部部存存储储执执行行逻逻辑辑运运算算、顺顺序序控控制制、定定时时、计计数数和和算算术术运运算算等等操操作作的的指指令令，并并通通过过数数字字式式和和模模拟拟式式的的输输入入和和输输出出, ,控控制制各各种种类类型型机机械械的的生生产产过过程程。而而有有关关的的外外围围设设备备, ,都都应应按按易易于于与与工工业业系系统统联联成成一个整体一个整体, ,易于扩充其功能的原则设计易于扩充其功能的原则设计.”.”n 可以认为可以认为PLCPLC实质是一台工
6、业控制用计算机。实质是一台工业控制用计算机。第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统n( (一一) PLC) PLC的功能的功能1 . 开关逻辑和顺序控制开关逻辑和顺序控制 2. 模拟控制模拟控制 （A/D和和D/A控制）控制）3. 定时定时/计数控制计数控制 4. 步进控制步进控制5运动控制运动控制6. 数据处理数据处理 7. 通信联网通信联网 3 32 PLC2 PLC的功能特点的功能特点第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间
7、里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 （二）（二）PLCPLC的特点的特点n1. 1. 编程简单编程简单, ,易于使用；易于使用；n2 2可靠性高，抗干扰能力强；可靠性高，抗干扰能力强；n3. 3. 控制系统结构简单，通用性强；控制系统结构简单，通用性强；n4. 4. 功能完善；功能完善； n5. 5. 设计、施工和调试的周期短；设计、施工和调试的周期短；n6.6.体积小、重量轻、功耗低，维护操作方便；体积小、重量轻、功耗低，维护操作方便； 7. 7. 易于实现机电一体化易于实现机电一体化 。第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运
8、动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统n硬件方面措施：硬件方面措施：n(1)(1)隔离隔离 n(2)(2)滤波滤波n(3)(3)在在PLCPLC内内部部对对CPUCPU供供电电电电源源采采取取屏屏蔽蔽、稳稳压压、保保护护等等措措施施. .n(4)(4)内内部部设设置置连连锁锁、故故障障检检测测与与诊诊断断等等电电路路，一一旦旦发发生生故故障就报警。障就报警。n(5)(5)外外部部采采用用密密封封、防防尘尘、抗抗震震的的外外壳壳封封装装结结构构，以以适适应应恶劣环境。恶劣环境。n软件方面措施：软件方面措施：n设设置置数数字字滤滤波波、故故障障
9、检检测测与与诊诊断断程程序序，发发现现错错误误立立即即处处理理（封锁输出、报警、保护数据）（封锁输出、报警、保护数据）. .第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3.3 PLC3.3 PLC的应用与发展的应用与发展3.3.1 PLC3.3.1 PLC的发展状况的发展状况3.3.2 PLC3.3.2 PLC的发展趋势的发展趋势1.1.向小型化、专业化、低成本方向发展向小型化、专业化、低成本方向发展; ;2.2.向大容量向大容量, ,高速度方向发展高速度方向发展; ;3.3.智能
10、型智能型I/OI/O模块的发展模块的发展; ;4.4.基于基于PCPC的编程软件取代编程器的编程软件取代编程器; ;5.PLC5.PLC编程语言的标准化编程语言的标准化; ;6.PLC6.PLC通信的易用化通信的易用化; ;7.7.组态软件与组态软件与PLCPLC的软件化的软件化; ;8.PLC8.PLC与现场总线相结合与现场总线相结合第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 一方面向着大型化的方向发展，一方面则向着小型化一方面向着大型化的方向发展，一方面则向着小型化的方向发展
11、。的方向发展。nPLCPLC向大型化方向发展，主要表现在大中型向大型化方向发展，主要表现在大中型PLCPLC高功能、大高功能、大容量、智能化、网络化发展，使之能与计算机组成集成容量、智能化、网络化发展，使之能与计算机组成集成控制系统，对大规模、复杂系统进行综合的自动控制。控制系统，对大规模、复杂系统进行综合的自动控制。nPLCPLC向小型化方向发展，主要表现在下列几个方面：为了向小型化方向发展，主要表现在下列几个方面：为了减小体积、降低成本，向高性能的整体型发展；在提高减小体积、降低成本，向高性能的整体型发展；在提高系统可靠性的基础上，产品的体积越来越小，功能越来系统可靠性的基础上，产品的体积
12、越来越小，功能越来越强；应用的专业性，使得控制质量大大提高。越强；应用的专业性，使得控制质量大大提高。 可编程序控制器的发展趋势可编程序控制器的发展趋势第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统常用PLC的生产厂家1.1.日本立石（日本立石（OMRONOMRON）公司）公司的的C C系列可编程序控系列可编程序控制器；制器；2.2.日本三菱（日本三菱（MITSUBISHIMITSUBISHI）公司）公司的的F F、F1F1、F2F2、FX2FX2系列可编程序控制器；系列可编程序控制
13、器；3.3.日本松下（日本松下（PANASONICPANASONIC）电工公司）电工公司的的FP1FP1系列系列可编程序控制器；可编程序控制器；4.4.美国通用电气（美国通用电气（GEGE）公司）公司的的GEGE系列可编程序系列可编程序控制器；控制器；5.5.美国艾论美国艾论布拉德利（布拉德利（A-BA-B）公司）公司的的PLC-5PLC-5系列可编程序控制器；系列可编程序控制器；6.6.德国西门子（德国西门子（SIEMENSSIEMENS）公司）公司的的S5S5、S7S7系列系列可编程序控制器。可编程序控制器。第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛
14、时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统国产P111G-MC2型PLC国产SOC-48NE2型PLC 国产JH120H型PLC 日本FX型PLC美国通用PLC日本松下PLC合资产品欧姆龙PLC德国西门子PLC第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 3.3.3 PLC 3.3.3 PLC的应用领域的应用领域 PLC PLC已广泛应用于钢铁、采矿、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽已广泛应用于钢铁、采矿、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车
15、、装卸、纺织、环保和娱乐等行业。车、装卸、纺织、环保和娱乐等行业。PLCPLC的应用范围可分成的应用范围可分成5 5种类型。种类型。（1 1）顺序控制）顺序控制如印刷机械、包装机械、机床装配生产线及电梯控制等。如印刷机械、包装机械、机床装配生产线及电梯控制等。（2 2）运动控制）运动控制PLCPLC把描述目标位置的数据送给模块，其输出移动一轴或数轴到目标位置。把描述目标位置的数据送给模块，其输出移动一轴或数轴到目标位置。（3 3）过程控制）过程控制PLCPLC还能控制大量的过程参数，如温度、流量、压力和液位。一个具有还能控制大量的过程参数，如温度、流量、压力和液位。一个具有PIDPID控制控制
16、能力的能力的PLCPLC可用于过程控制。可用于过程控制。（4 4）数据处理）数据处理在机械加工中在机械加工中,PLC,PLC作为主要的控制与管理系统可以完成大量的数据处理工作。作为主要的控制与管理系统可以完成大量的数据处理工作。（5 5）通信网络）通信网络第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统PLCPLC的应用领域的应用领域传送带生产线控制传送带生产线控制灌装及包装机械灌装及包装机械木材加工木材加工电梯控制电梯控制空调控制空调控制纺织机械纺织机械印刷机械印刷机械第三章第三章
17、可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3.43.4 PLC PLC的分类的分类一、按点数和功能分类一、按点数和功能分类（1）超小型机超小型机：I/O点数为点数为64点以内，内存容量点以内，内存容量为为2561000字节；字节；（2）小型机小型机：I/O点数为点数为64256，内存容量为，内存容量为13.6K字节；字节；（3）中型机中型机：I/O点数为点数为2561024，内存容量，内存容量为为3.613K字节；字节；（4）大型机大型机：I/O点数为点数为1024以上，内存容量为以上，内存容
18、量为13K字节以上；字节以上；第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统二、按结构形式分类二、按结构形式分类（1 1）整体式结构）整体式结构 一般的小型及超小型一般的小型及超小型PLCPLC多为整体式结构，这种可编程多为整体式结构，这种可编程序控制器是把序控制器是把CPUCPU、RAMRAM、ROMROM、I/OI/O接口及与编程器或接口及与编程器或EPROMEPROM写入器相连的接口、输入写入器相连的接口、输入/ /输出端子、电源、指示灯等都装输出端子、电源、指示灯等都装配在一
19、起的整体装置。西门子公司的配在一起的整体装置。西门子公司的S7-200S7-200系列系列PLCPLC为整体为整体式结构。式结构。（2 2）模块式结构）模块式结构 模块式结构又叫积木式。这种结构形式的特点是把模块式结构又叫积木式。这种结构形式的特点是把PLCPLC的每个工作单元都制成独立的模块，如的每个工作单元都制成独立的模块，如CPUCPU模块、输入模块、模块、输入模块、输出模块、电源模块、通信模块等。常见产品有输出模块、电源模块、通信模块等。常见产品有OMRONOMRON公司公司的的C200HC200H、C1000HC1000H、C2000HC2000H，西门子公司的，西门子公司的S5-1
20、15US5-115U、S7-S7-300300、S7-400S7-400系列等。系列等。 第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 3.5 PLC3.5 PLC的系统组成的系统组成n PLCPLC专专为为工工业业现现场场应应用用而而设设计计，采采用用了了典典型型的的计计算算机机结结构构，它它主主要要是是由由CPUCPU、电
21、电源源、存存储储器器和和专专门门设设计计的的输输入入/ /输输出出接接口口电路等组成。电路等组成。PLCPLC的结构框图如图所示：的结构框图如图所示： 图图3.1 PLC结构框图结构框图第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 1. 1. 中央处理单元中央处理单元(CPU)(CPU)n中中央央处处理理单单元元(CPU)(CPU)一一般般由由控控制制器器、运运算算器器和和寄寄存存器器组组成成，这这些些电电路路都都集集成成在在一一个个芯芯片片上上。CPUCPU通通过过数数据据总总线
22、线、地地址址总总线线和和控控制制总总线线与与存存储储单单元、输入元、输入/ /输出接口电路相连接。输出接口电路相连接。n它的主要功能有以下几点：它的主要功能有以下几点：n接收从编程器输入的用户程序和数据，送入存储器存储；接收从编程器输入的用户程序和数据，送入存储器存储；n用扫描方式接收输入设备的状态信号，并存入相应的数据区；用扫描方式接收输入设备的状态信号，并存入相应的数据区；n监监测测和和诊诊断断电电源源、PLCPLC内内部部电电路路工工作作状状态态和和用用户户程程序序编编程程过过程程中中的的语语法错误；法错误；n执行用户程序，完成各种数据的运算、传递和存储等功能；执行用户程序，完成各种数据
23、的运算、传递和存储等功能；n根根据据数数据据处处理理的的结结果果，刷刷新新有有关关标标志志位位的的状状态态和和输输出出状状态态寄寄存存器器表表的的内容，以实现输出控制、制表打印或数据通信等功能。内容，以实现输出控制、制表打印或数据通信等功能。nPLCPLC常用的常用的CPUCPU芯片有通用微处理器、单片机和位片式微处理器。芯片有通用微处理器、单片机和位片式微处理器。 PLC PLC的的档次越高，所用的档次越高，所用的CPUCPU的位数也越多，运算速度也越快，功能越强。的位数也越多，运算速度也越快，功能越强。第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里
24、得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 2. 2. 存储器存储器n PLCPLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两部分。的存储器包括系统存储器和用户存储器两部分。n系系统统存存储储器器存存放放系系统统程程序序，并并固固化化到到ROMROM内内，用用户户不不能能直直接接更更改改。它它使使PLCPLC具具有有基基本本功功能能，能能够够完完成成PLCPLC设设计计者者规规定定的的各各项项工工作作。其其内内容容主主要要包括三部分。包括三部分。n第一部分为系统管理程序；第一部分为系统管理程序；n第二部分为用户指令解释程序；第二部分为用户指令解释程序；n第三部分为标准程序
25、模块与系统调用。第三部分为标准程序模块与系统调用。n用用户户存存储储器器用用来来存存放放用用户户编编制制的的控控制制程程序序。它它包包括括用用户户程程序序存存储储器器（程序区）和数据存储器（数据区）两部分。（程序区）和数据存储器（数据区）两部分。nPLCPLC常用的存储器类型三种：常用的存储器类型三种：n（1 1）随机存取存储器（）随机存取存储器（RAMRAM）n（2 2）只读存储器（）只读存储器（ROMROM）n（3 3）可电擦除可编程只读存储器）可电擦除可编程只读存储器EPROMEPROM、EEPROMEEPROM第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定
26、的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 3. 3. 输入输入/ /输出单元输出单元n PLCPLC的输入的输入/ /输出信号类型可以是开关量和模拟量。输出信号类型可以是开关量和模拟量。n 输入单元接收来自用户设备的各种控制信号，通过接口电路将这输入单元接收来自用户设备的各种控制信号，通过接口电路将这些信号转换成中央处理器能够识别和处理的信号，并存到输入映像寄些信号转换成中央处理器能够识别和处理的信号，并存到输入映像寄存器。运行时存器。运行时CPUCPU从输入映像寄存器读取输入信息并进行处理，将处从输入映像寄存器读取输入信息并进行处理，将处理结果放到输
27、出映像寄存器。输出映像寄存器由输出点相对应的触发理结果放到输出映像寄存器。输出映像寄存器由输出点相对应的触发器组成，器组成，输出接口电路将其由弱电控制信号转换成现场需要的强电信输出接口电路将其由弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动被控设备的执行元件号输出，以驱动被控设备的执行元件。n常用开关量输入常用开关量输入/ /输出接口电路有：输出接口电路有：n（1 1）输入接口电路）输入接口电路n 通常通常PLCPLC的输入类型可以是直流、交流和交直流。输入电路的电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，有的也可由源可由外部供给，有的也可由PLCPLC内部提供。内部提
28、供。 第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图3.2 3.2 直流输入接口电路直流输入接口电路图图3.3 3.3 交流输入接口电路交流输入接口电路第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 (2) (2)输出接口电路输出接口电路 输出接口电路按输出开关器件的种类分通常有三种类型输出接口电路按输出开关器件的种类分通常有三种类型: :继电器输继电器输出型、晶体管输
29、出型和晶闸管输出型。每种输出电路都采用电气隔离技出型、晶体管输出型和晶闸管输出型。每种输出电路都采用电气隔离技术，电源由外部提供，术，电源由外部提供，输出电流一般为输出电流一般为0.50.5 2A2A。它只能带直流负载，属于直流输它只能带直流负载，属于直流输出方式，直流电源由用户提供。出方式，直流电源由用户提供。特点：寿命长、无噪音、可靠性特点：寿命长、无噪音、可靠性高、可以高速通断，频率响应快，高、可以高速通断，频率响应快，响应时间为响应时间为0.2ms0.2ms能满足一些直能满足一些直流负载的特殊要求流负载的特殊要求. .如直流电机、如直流电机、电器和高速电磁阀的驱动等，但电器和高速电磁阀
30、的驱动等，但其价格高，过载能力差。其价格高，过载能力差。晶体管输出：如图示晶体管输出：如图示第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 晶闸管输出：如图示晶闸管输出：如图示n晶晶闸闸管管输输出出也也是是无无触触点点输输出出，它它采采用用光光触触发发型型双双向向晶晶闸闸管管。它它属属于于交交流流输输出出方方式式，只能带交流负载。交流电源由用户提供。只能带交流负载。交流电源由用户提供。n特特点点：响响应应速速度度快快, ,响响应应时时间间为为1ms1ms以以下下, ,寿命长寿命长,
31、,可驱动交流负载可驱动交流负载, ,但过载能力差但过载能力差. .特点特点: :它耐受电压范围宽它耐受电压范围宽, ,导通压降小导通压降小, ,价格价格便宜。即可控制交流负载，也可控制直流便宜。即可控制交流负载，也可控制直流负载，但其机械触点寿命短，转换频率低，负载，但其机械触点寿命短，转换频率低，响应时间平均为响应时间平均为10ms10ms，触点断开时有电弧，触点断开时有电弧产生，容易产生干扰。产生，容易产生干扰。继电器输出继电器输出: :如图示如图示4. 4. 电源部件电源部件 5. 5. 编程器编程器n6. 6. 扩展接口扩展接口 7. 7. 通信接口通信接口n8. 8. 其它部件其它部
32、件第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1. 1. 控制逻辑控制逻辑 继电器控制逻辑采用硬接线逻辑，而继电器控制逻辑采用硬接线逻辑，而PLCPLC采用存储器逻辑，其控制采用存储器逻辑，其控制逻辑以程序方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序即可，逻辑以程序方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序即可，故称为故称为“软接线软接线”。2. 2. 工作方式工作方式前者属于并行工作方式，前者属于并行工作方式，PLCPLC属于串行工作方式。属于串行工作方式。3. 3. 可靠
33、性和可维护性可靠性和可维护性4. 4. 控制速度控制速度5. 5. 定时控制定时控制6. 6. 设计和施工设计和施工PLC与继电器控制系统的比较与继电器控制系统的比较PLC与单片机的比较与单片机的比较PLC与工业控制计算机的比较与工业控制计算机的比较3.6 PLC与其他控制系统的区别与其他控制系统的区别第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3.7 PLC3.7 PLC的工作原理的工作原理n3.7.1 PLC3.7.1 PLC的工作方式与运行框图的工作方式与运行框图 第三章第三
34、章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统n PLCPLC是是以以分分时时操操作作方方式式来来处处理理各各项项任任务务的的, ,程程序序的的执执行行是是按按顺顺序序依依次次完完成成相相应应各各电电器器的的动动作作, ,它它属属于于串串行行工工作作方方式式.PLC.PLC是是按按集集中中输输入入、集集中中输输出出，周周期期性性循循环环顺顺序序扫扫描描的的方方式式工工作作的的, ,每每一一次次扫扫描描所所用用的的时时间间为为扫扫描描周周期期或或工工作作周周期期.PLC.PLC工工作作的的全全过
35、过程程可可用用如如图图3-73-7所所示示的的运运行行框框图图来来表表示示. .n一一个个扫扫描描周周期期的的五五个个阶阶段段：内内部部处处理理与与编编程程器器等等的的通通信处理信处理输入扫描输入扫描 执行用户程序执行用户程序输出处理。输出处理。PLCPLC运行正常时运行正常时, ,扫描周期与扫描周期与CPUCPU的运算速度、的运算速度、I/OI/O点的情点的情况、用户应用程序的长短等有关。况、用户应用程序的长短等有关。第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统PLCPLC的运行
36、框图的运行框图: :第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统n3.7.2 PLC3.7.2 PLC工作过程的中心内容工作过程的中心内容输入采样、程序执行、输出刷新这三个阶段是输入采样、程序执行、输出刷新这三个阶段是PLCPLC工作过程的工作过程的中心内容。中心内容。PLCPLC典型的扫描工作过程如图所示：典型的扫描工作过程如图所示：输入采样阶段输入采样阶段程序执行阶段程序执行阶段输出刷新阶段输出刷新阶段扫描周期扫描周期第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是
37、根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 1. 1. 输入采样阶段：输入采样阶段：n在输入采样阶段，在输入采样阶段，PLCPLC以扫描以扫描方式按顺序将所有输入端的方式按顺序将所有输入端的输入信号状态（输入信号状态（“0”“0”或或“1”“1”，表现在接线端子上是，表现在接线端子上是否承受外加电压）读入输入否承受外加电压）读入输入映像寄存器中，这个过程称映像寄存器中，这个过程称为对输入信号的采样，接着为对输入信号的采样，接着转入程序执行阶段转入程序执行阶段。在输入在输入采样阶段结束后，即使输入采样阶段结束后，即使输入信号状态发生改变，输
38、入映信号状态发生改变，输入映像寄存器中的状态也不会发像寄存器中的状态也不会发生改变。生改变。第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2 2程序执行阶段程序执行阶段: :n 在在程程序序执执行行阶阶段段，PLCPLC对对程程序序按按顺顺序序进进行行扫扫描描，又又称称程程序序处处理理阶阶段段。如如果果程程序序用用梯梯形形图图表表示示，则则总总是是按按先先上上后后下下、先先左左后后右右的的顺顺序序对对由由接接点点构构成成的的控控制制线线路路进进行行逻逻辑辑运运算算，然然后后根根据据逻
39、逻辑辑运运算算的的结结果果，刷刷新新输输出出映映像像寄寄存存器器区区或或系系统统RAMRAM区区对对应应位位的的状状态态。在在程程序序执执行行阶阶段段，只只有有输输入入映映像像寄寄存存器器区区存存放放的的输输入入采采样样值值不不会会发发生生改改变变，其其他他各各种种元元素素在在输输出出映映像像寄寄存存器器区区或或系系统统RAMRAM存存储储区区内内的的状状态态和和数数据据都都有有可可能能随随着着程程序序的的执执行行随随时发生改变。时发生改变。n 3. 3. 输出刷新阶段：输出刷新阶段：n 当当程程序序执执行行后后进进入入输输出出刷刷新新阶阶段段。此此时时将将输输出出映映像像寄寄存存器器中中所所
40、有有输输出出继继电电器器的的状状态态转转存存到到输输出出锁锁存存器器中中，再再通通过过输输出出端端驱驱动动用用户户输输出出设设备备（负载）。（负载）。第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3.7.3 PLC3.7.3 PLC对输入、输出的处理原则对输入、输出的处理原则nPLCPLC在输入在输入/ /输出处理方面必须遵守的一般原则：输出处理方面必须遵守的一般原则：n(1)(1)输输入入映映像像寄寄存存器器中中的的数数据据，取取决决于于输输入入端端子子板板上上各各输输入点在上一刷
41、新期间的接通和断开的状态。入点在上一刷新期间的接通和断开的状态。n(2)(2)程程序序执执行行结结果果取取决决于于用用户户所所编编程程序序和和输输入入/ /输输出出映映像像寄寄存器的内容及其他各元件映像寄存器的内容。存器的内容及其他各元件映像寄存器的内容。n(3)(3)输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行结果。输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行结果。 n(4)(4)输输出出锁锁存存器器中中的的数数据据，由由上上一一个个扫扫描描周周期期输输出出刷刷新新阶阶段输出映像寄存器中的数据决定。段输出映像寄存器中的数据决定。 n(5)(5)输出端子的接通和断开状态，由输出锁存器决定输出端子的接通
42、和断开状态，由输出锁存器决定。第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3.8 PLC3.8 PLC的编程语言的编程语言3.8.1 PLC3.8.1 PLC的编程语言的编程语言PLCPLC提供的编程语言通常有以下几种提供的编程语言通常有以下几种: :梯形图、指令表、功能块图、顺序功梯形图、指令表、功能块图、顺序功能图、结构化文本。能图、结构化文本。1. 1. 梯形图（梯形图（LDLD）语言简单语言简单, ,易于理解易于理解, ,是所有编程语言的首选是所有编程语言的首选. .2.
43、2. 指令表指令表(IL)(IL)类似于计算机的助记符语言类似于计算机的助记符语言, ,是最基础的编程语言是最基础的编程语言. .用一个或几个字符来代用一个或几个字符来代表表PLCPLC的某种操作功能的某种操作功能. .1.1.梯形图示例梯形图示例: :第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 2. 指令表指令表指令表（指令表（ILIL）语言类似于计算机的汇编语言，特别适）语言类似于计算机的汇编语言，特别适合于来自计算机领域的工程人员。用指令助记符创建用合于来自计算机领域的工程
44、人员。用指令助记符创建用户程序，属于面向机器硬件的语言，户程序，属于面向机器硬件的语言，STEP7 Micro/Win32STEP7 Micro/Win32的指令表如图所示。的指令表如图所示。 图图 指指令令表表举举例例第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图 PLC控制三相交流异步电动机的电路连接电路第三章第三章 可编程序控制器概述可编程序控制器概述篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统本本 章章 小小
45、结结（1 1）PLCPLC从结构上可分为整体式和模块式；从容量上可分为小型、中型从结构上可分为整体式和模块式；从容量上可分为小型、中型和大型。和大型。（2 2）PLCPLC的组成部件有中央处理器（的组成部件有中央处理器（CPUCPU）、存储器、输入）、存储器、输入/ /输出输出（I/OI/O）接口和电源等。）接口和电源等。（3 3）PLCPLC按集中采样、集中输出，按顺序周期性循环扫描用户程序的方按集中采样、集中输出，按顺序周期性循环扫描用户程序的方式工作。其工作过程的中心内容为输入采样、程序执行和输出刷新三个式工作。其工作过程的中心内容为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。阶段。（4 4）PLCPLC是为取代继电接触式控制系统而产生的，因而两者存在一定的是为取代继电接触式控制系统而产生的，因而两者存在一定的联系。联系。PLCPLC与继电接触式控制系统具有相同的逻辑关系，但与继电接触式控制系统具有相同的逻辑关系，但PLCPLC使用的是使用的是计算机技术，其逻辑关系用程序实现，而不是实际电路。计算机技术，其逻辑关系用程序实现，而不是实际电路。（5 5）可用多种形式的编程语言来编写）可用多种形式的编程语言来编写PLCPLC的用户程序，而梯形图和语句的用户程序，而梯形图和语句表是两种最常用的编程语言。表是两种最常用的编程语言。
