材料成型设备第三章2 可编程控制器及其应

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1、主讲人:张华军2004年5月PLC技术基础第三章可编程控制器控制部分可编程控制器基础知识S7-200的PLC的编程基础PLC程序设计方法PLC控制系统的应用设计PLC应用实例3.1PLC的结构及工作原理3.2PLC的编程元件及指令系统3.3梯形图的设计规则与设计方法3.4PLC应用实例第3章PLC控制部分6/29/2021第3章可编程控制器可编程控制器的结构和工作原理可编程控制器的指令系统梯形图的设计原则和经验设计方法能够用梯形图语言进行简单的编程学习要点6/29/20213.1.1什么是PLC?PLC是一种

2、专门用于工业控制的计算机。早期的PLC是用来替代继电器、接触器控制的。它主要用于顺序控制，只能实现逻辑运算。因此，被称为可编程逻辑控制器（Programmablelogiccontroller，略写PLC)随着电子技术、计算机技术的迅速发展，可编程控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围。被称为可编程控制器（Programmablecontroller，略写PC)。为区别于PersonalComputer(PC)，故沿用PLC这个略写。3.1概述可编程控制器(PLC)是以中央处理器为核心，综合了计算机和自动

3、控制等先进技术发展起来的一种工业控制器。专门用于工业现场的自动控制装置。PLC具有可靠性高、功能完善、组合灵活、编程简单以及功耗低、体积小等优点。但它存储容量小，价格高。本章只为初学者提供PLC基础知识,重点是简单程序编制，重在应用。继电接触控制系统在生产中得到广泛应用。但由于它的机械触点多、接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性差，因此已不能满足现代化生产过程复杂多变的控制要求。可编程控制器(PLC)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

4、接口、电源、编程器、扩展接口和外部设备接口等几个主要部分构成。可编程控制器的结构和工作方式可编程控制器的结构及各部分的作用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。中央处理单元存储器数据存储器输出接口地址总线控制总线数据总线编程单元照明电磁装置执行机构。。。。电源地址总线控制总线输入接口模拟量输入行程开关继电器接点各种开关3.1.2结构及工作原理1.P

5、LC结构示意图PLC硬件系统结构图电源I/O扩展单元输入设备输出设备输出接口外部设备接口输入接口I/O扩展接口主机PLC编程器打印机磁带机计算机扫描仪CPU存储器用户程序系统程序数据按钮行程开关触点电磁阀电磁线圈指示灯PLC的结构及工作原理PLC的结构6/29/2021CPUPOWERPCFP1-C16小型机：中、大型机：PLC主机I/O模块电源：为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配备的直流开关稳压电源。编程器：用于手持编程。可用它输入、检查、修改、调试程序，或用它监视PLC的工作情况。I/

6、O扩展接口：扩充外部输入/输出端子数的扩展单元与基本单元（即主机）联接在一起。外设接口：将编程器、打印机、条码扫描仪等外部设备与主机相联，以完成相应操作。输入模块：接受输入设备的控制信号。输出模块：输出控制信号。CPU：起总指挥的作用。存储器：存储系统及用户程序和数据。3.1.3PLC的工作原理1、PLC的继电器PLC可看成是由普通继电器、定时器、计数器等组合而成的电气控制系统。注意，PLC内部的继电器实际上是指存储器中的存储单元，称为软继电器。当输入到存储单元的逻辑状态为1时，则表示相应继电器的线圈通电，其

7、常开触点闭合，常闭触点断开；而当输入到存储单元的逻辑状态为0时，则表示相应继电器的线圈断电，其常开触点断开，常闭触点闭合。所以这些软继电器体积小、功耗低、无触点、速度快、寿命长，并且具有无限多的常开、常闭触点供程序使用。6/29/20213、PLC的工作原理直接起动控制电路采用PLC控制，其外部接线及内部等效电路如图所示。可将PLC分成3部分：输入部分、内部控制电路和输出部分。6/29/2021可编程控制器原理输入部分：由输入接线端与等效输入继电器组成。输入继电器由接入输入端点的外部信号来驱动，其作用是收集被

8、控制设备的各种信息或操作命令。内部控制电路：由大规模集成电路构成的微处理器和存储器组成的，经过制造厂家的开发，为用户提供部件。内部控制电路的部件包括输出继电器、定时器、计数器、移位寄存器等，这些部件也有许多对常开触点和常闭触点供PLC内部使用。PLC内部控制电路的作用是处理由输入部分所取得的信息，并根据用户程序的要求，使输出达到预定的控制要求。输出部分：作用是驱动被控制的设备按程序的要求动作。对应每