可编程控制器（PLC）实验实训(教案)

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1、可编程控制器（PLC）教程广西来宾市金秀县职业技术学校赖来信摘编PLC(即可编程逻辑控制器,ProgrammableLogicController)是用来取代用于电机控制的顺序继电器电路的一种器件。PLC的发展简史及发展趋势PLC的发展简史PLC的发展与计算机技术、半导体技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高等新技术的发展息息相关。这些高新技术的发展推动了PLC的发展，而PLC的发展乂对这些高新技术提出了更高、更新的要求，促进了它们的发展。从PLC的控制功能来分，PLC的发展经历了以下4个阶段。第一阶段，从第一台PLC问世到20世纪70年代中期，是PLC的初创阶段。该吋期的PLC产晶

2、主要用于逻辑运算、定吋和计数，它的PCU由中小规模的数字集成电路组成，它的控制功能比较简单。第二阶段，从20世纪70年代中期到末期，是PLC实用化发展阶段。该时期的PLC产品的主要控制功能得到了较大的发展。随着多种8位微处理器的相继问此PLC技术产牛了飞跃。因逻辑运算功能的基础上，增加了数值运算、闭坏调节功能,提高了运算速度，扩人了输入/输出规模。第三阶段，从20世纪70年代末期到80年代中期，是PLC通信功能的实现阶段。与计算机通信的发展相联系，PLC也在通信方面有了很人的发展，初步形成了布分式的通信网络体系。但是，由于各生产厂家各自为政，通信系统自成系统，因此各生产互相通信是较困难的

3、。在该阶段，由于生产过程控制的需要，对PLC的需求大大增加，产品的功能也得了到了发展，数学运算的功能得到了较人的扩充，产品可靠性进一步提高。第四阶段，从20世纪80年代屮期开始，是PLC的开放阶段。由于开放系统的提出，使PLC也得到了较大的发展。主耍表现在通信系统的开放，使生产厂家的产品可以互相通信，通信协议的标准化使用户得到了好处。在这一阶段，产品的规模增大，功能不断完善，大屮型产品多数有CRT屏幕的显示能力，产品的扩展也因通信功能的改善而变得方便，此外，还采用了标准的软件系统，增加了高级编程语言。PLC的发展趋势1、小型化、2、系列化、3、高速化、4、网络化。2、3、4、专用化、低成

4、木；标准化、模块化；大容量化利高性能化;PLC的基本结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算札其硬件结构基本上与微型计算机和同，1、中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能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、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错谋。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分別存入1/0映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映彖区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之示，最示将I/O映象区的各输出状

5、态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还釆用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。2、存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应川软件的存储器称为川户程序存储器。PLC常用的存储器类型（1）RAM（RandomAssessMemory）这是一种读/写存储器（随机存储器），其存取速度最快，由锂电池支持。（2）EPROM（ErasableProgrammableReadOnlyMemory）这是一种可擦除的只读存储器。在断电情况下，存储器

6、内的所有内容保持不变。（在紫外线连续照射下可擦除存储器内容）。（3）EEPROM（ElcctricalErasableProgrammableReadOnlyMemory）这是一种电叫擦除的只读存储器。使用编程器就能很容易地对其所存储的内容进行修改。PLC存储空间的分配虽然各种PLC的CPU的最大寻址空间各不相同，但是根据PLC的工作原理，其存储空间一般包括以下三个区域：（1）系统程序存储区（2）系统RAM存储区（包括I/O映彖区和系统软设备等）（3）用户程序存储区系统程序存储区：在系统程序存储区中存放着相当于计算机操作系统的系统程序。包括监控程序、管理程序、命令解释程序、功能子程序、系

7、统诊断子程序等。由制造厂商将其固化在EPROM屮，用户不能肓接存取。它和硬件一起决定了该PLC的性能。系统RAM存储区：系统RAM存储区包括I/O映象区以及各类软设备，如：逻辑线圈;数据寄存器；计时器；计数器；变址寄存器；累加器等存储器。（1）1/0映象区：由于PLC投入运行后，只是在输入采样阶段才依次读入各输入状态和数据，在输出刷新阶段才将输出的状态和数据送至相丿应的外设。因此，它需要一定数疑的存储单元（RAM）以存放I/O的状态