教学配套课件分享S7-200PLC原理及应用教学课件作者田淑珍第1章可编程控制

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1、第1章可编程控制器的概述■本章要点•可编程控制器的产生、特点、分类与发展•可编程控制器的定义和基本含义•可编程控制器的基本组成及各部分的作用•可编程控制器的工作原理•可编程控制器的技术指标1.1可编程控制器的产生■1969年，美国数字设备公司(DEC)研制出了世界上第一台可编程序控制器，并应用于通用汽车公司的生产线上。当时叫可编程逻辑控制器PLC(ProgrammableLogicController),目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。紧接着，美国MODICON公司也开发出同名的控制器，1971年，日本从美国引进了这项新技术，很快研制成了日本第一台可编程控制器。

2、1973年，西欧国家也研制出他们的第一台可编程控制器。■我国从1974年也开始研制可编程序控制器，1977年开始工业应用。1.2可编程控制器的定义■1987年2月颁发了第三稿。该草案中对可编程控制器的定义是:■“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。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储和执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，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围设备，都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。”■定义强调了可编程控制器是“数字运算操作的电子系统”，是一种计算

3、机。这种工业计算机采用“面向用户的指令”，因此编程方便。它能完成逻辑运算、顺序控制、定时计数和算术操作，它还具有“数字量和模拟量输入输出控制”的能力，并且非常容易与“工业控制系统联成一体”，易于“扩充”。■定义还强调了可编程控制器应直接应用于工业环境，它须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围。这也是区别于一般微机控1.2可编程控制器的定义■1987年2月颁发了第三稿。该草案中对可编程控制器的定义是:■“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。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储和执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式和

4、模拟式的输入和输出，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围设备，都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。”■定义强调了可编程控制器是“数字运算操作的电子系统”，是一种计算机。这种工业计算机采用“面向用户的指令”，因此编程方便。它能完成逻辑运算、顺序控制、定时计数和算术操作，它还具有“数字量和模拟量输入输出控制”的能力，并且非常容易与“工业控制系统联成一体”，易于“扩充”。■定义还强调了可编程控制器应直接应用于工业环境，它须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围。这也是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。1.3可编程控制器的基本组成■1.3.1控制组件

5、■可编程控制器主要由CPU、存储器、基本I/O接口电路、外设接口、编程装置、电源等组成。输入信号mCPU单元编程装置输出设备电源l.CPu单元CPU是可编程控制器的控制中枢。CPU—般由控制电路、运算器和寄存器组成。CPU的功能有：它在系统监控程序的控制下工作，通过扫描方式，将外部输入信号的状态写入输入映象寄存区域，PLC进入运行状态后，从存储器逐条读取用户指令，按指令规定的任务进行数据的传送、逻辑运算、算术运算等，然后将结果送到输出映像寄存区域。简单地说，CPU的功能就是读输入、执行程序、写输岀。CPU常用的微处理器有通用型微处理器、单片机和位片式计算机等。通用型微处理器常见的如Intel公

6、司的8086、80186、至1JPentium系列芯片，单片机型的微处理器如Intel公司的MCS-96系列单片机，位片式微处理器如AMD2900系列的微处理器。小型PLC的CPU多采用单片机或专用CPU,中型PLC的CPU大多采用16位微处理器或单片机，大型卩LC的CPU多用高速位片式处理器，具有高速处理能力。2.存储器可编程控制器的存储器由只读存储器ROM、随机存储器RAM和可电擦写的存储器EEPROM三大部分构成，主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。只读存储器ROM用以存放系统程序，可编程控制器在生产过程中将系统程序固化在ROM中，用户是不可改变的。用户程序和中间运算数据存放的随机

7、存储器RAM中，RAM存储器是一种高密度、低功耗、价格便宜的半导体存储器，可用锂电池做备用电源。它存储的内容是易失的，掉电后内容丢失；当系统掉电时，用户程序可以保存在只读存储器EEPROM或由高能电池支持的RAM中。EEPROM兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点，用来存放需要长期保存的重要数据。2.I/O单元及I/O扩展接口（1）I/O单元（输入/输出接口电路）。PLC内部输入电路作用是将