数控机床控制技术基础 第2版 教学课件 作者 邓健平 第5章.ppt

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1、第5章可编程序控制器一、概述1、可编程序控制器的产生和发展可编程序控制器：是一种数字运算电子系统，专为工业环境下运行而设计。它采用可编程序的存储器，用于存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等特定功能的用户指令，并通过数字式或模拟式的输入或输出，控制各种类型的机械或生产过程。1969年美国数字设备(DEC)公司研制出第一台可编程序控制器PDP—14。PLC(ProgrammableLogicController)的发展方向：其一是向超大型、快速和高性能方向发展，以取代工业计算机的部分功能；其二是向超小型、专用化和低成本方向发展，以真正成为

2、继电器—接触器控制系统的替代品。2、可编程序控制器的特点及应用特点（1）可靠性高、抗干扰能力强（2）控制系统结构简单、通用性强（3）编程简单，使用方便（4）功能完善，扩充方便（5）体积小、结构紧凑，是实现机电一体化的理想设备应用广泛地应用于冶金、机械、石油、化工、电力、建筑和交通运输等各行各业。3、可编程序控制器的基本组成（1）CPU是PLC的核心部分，与通用微机的CPU一样，是PLC的运算和控制中心。PLC中常用的CPU有通用微处理器、单片微处理器和位片式微处理器。（2）存储器一般有随机存储器RAM和只读存储器EPROM。（3）输入/输出（I/O

3、）模块I／O模块是CPU与现场输入输出设备之间的连接部件。（4）电源模块PLC配有开关式稳压电源，用来对PLC内部电路供电。某些PLC还为外部输入设备提供24V直流电源。（5）编程器编程器用于用户程序的输入、编辑、调试和监视，还可以通过其键盘调用和显示PLC的一些内部状态和系统参数。它通过接口与PLC连接，实现人机对话。（6）外设I/O接口外设I/O接口的作用是将外设与CPU连接，某些PLC还可以通过通信接口与其他PLC或上位计算机连接，以实现联网功能。（7）I/O扩展接口当用户所需的I／O点数超过基本单元的I／O点数时，可用I/O扩展单元来扩展I

4、／O点数。4、PLC的工作原理CPU对用户存储器的程序进行扫描，在没有跳转指令或中断的情况下，即从第一条指令开始顺序执行用户程序，直到最后一条指令结束，形成一个扫描周期，然后返回第一条指令开始新一轮扫描。扫描周期与用户程序长短和扫描速度有关，通常为1～l00ms。（1）内部处理阶段（2）通信服务阶段（3）输入采样阶段（4）程序执行阶段（5）输出刷新阶段二、可编程序控制器的程序设计语言1、梯形图编程梯形图是各种PLC通用的一种图形编程语言，在形式上类似于继电器控制电路。它直观、易懂，是目前应用最多的一种编程语言。2、语句表编程语句表又叫做指令表，在形

5、式上类似于计算机汇编语言。它是用指令的助记符来编程，通常一条指令由步序号、助记符和元件号三部分组成。若干条指令组成的程序称为语句表程序或指令表程序。3、功能表图功能表图又称为流程图、状态转移图。它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的表图，是一种通用的技术语言。三、F1系列PLC程序编制（一）F1系列PLC各类软继电器F1系列PLC的软继电器均用字母来表示，常用的有输入继电器X、输出继电器Y、定时器T、计数器C、辅助继电器M、状态器S等。每一个软继电器用相应的字母和一个三位八进制数字表示，其取值范围由具体的机型不同而异。1、输入继电器X基本单元(3

6、6点)扩展单元（36点）X000～X007X010～X013X014～X017X020～X027X400～X407X410～X413X414～X417X420～X427X500～X507X510～X513X514～X517X520～X5272、输出继电器基本单元(24点)扩展单元（24点）Y030～Y037Y040～Y047Y430～Y437Y440～Y447Y530～Y537Y540～Y5473、辅助继电器M通用型辅助继电器的编号为M100～M277，掉电保护型辅助继电器的编号为M300～M377。4、移位寄存器M（1）M100M100～M117

7、（7）M240M240～M257（2）M120M120～M137（8）M260M260～M277（3）M140M140～M157（9）M300M300～M317（4）M160M160～M177（10）M320M320～M337（5）M200M200～M217（11）M340M340～M357（6）M220M220～M237（12）M360M360～M3775、特殊辅助继电器M（1）M70：运行监视继电器。（2）M71：初始化脉冲继电器。（3）M72：100ms脉冲发生器。（4）M73：10ms脉冲发生器。（5）M76：用于锂电池工作状态的指示。（6

8、）M77：用于禁止所有的硬件输出。（7）M470：计数方式选择继电器。（8）M471：计数方向选择继电器。（9）M472：