机电系统控制3PLC.ppt

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1、PLC基础与应用内蒙古工业大学程海鹰2021/7/25主要内容1.PLC的基本结构2.PLC的工作原理3.PLC的编程语言与基本指令4.PLC控制实例PLC基本结构一、PLC各部分的作用CPU诊断PLC电源、内部电路的工作状态及编制程序中的语法错误。采集现场的状态或数据，并送人PLC的寄存器中。逐条读取指令，完成各种运算和操作。将处理结果送至输出端。响应各种外部设备的工作请求。存储器系统程序存储器：用以存放系统管理程序、监控程序及系统内部数据。PLC出厂前已将其固化在只读存储器ROM或PROM中，用户不能更改。用户存储器：包括用户程序存储区及工作数据存储区。这类

2、存储器一般由低功耗的CMOS-RAM构成，其中的存储内容可读出并更改。注意：PLC产品手册中给出的“存储器类型”和“程序容量”是针对用户程序存储器而言的。3、I/O接口1）输入接口电路：采用光电耦合电路，将限位开关、手动开关、编码器等现场输入设备的控制信号转换成CPU所能接受和处理的数字信号。直流输入交流输入2）输出接口电路：采用光电耦合电路，将CPU处理过的信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动接触器、电磁阀等外部设备的通断电。有三种类型：晶体管输出晶闸管输出继电器输出①PLC的直流输入接口电路PLC的输入接口电路（直流输入型）PLC的输入接口电路（交流输入

3、型）②PLC的交流输入接口电路继电器输出型：为有触点输出方式，用于接通或断开开关频率较低的直流负载或交流负载回路。晶闸管输出型：为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的交流电源负载。晶体管输出型：为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的直流电源负载。电源PLC的电源是指将外部输入的交流电处理后转换成满足PLC的CPU、存储器、输人输出接口等内部电路工作需要的直流电源电路或电源模块。许多PLC的直流电源采用直流开关稳压电源，不仅可提供多路独立的电压供内部电路使用，而且还可为输入设备提供标准电源。手持编程器手持编程器采用助记符语言编程，具有编辑、检索、修

4、改程序、进行系统设置、内存监控等功能。可一机多用，具有使用方便、价格低廉的特点。缺点：不够直观可通过PLC的RS232外设通讯口(或RS422口配以适配器)与计算机联机，利用专用工具软件（FX-10P-E、FX-20P-E、FX-PCS-/WIN-C）对PLC进行编程和监控。利用计算机进行编程和监控比手持编程工具更加直观和方便。输入输出I／0扩展接口若主机单元的I／O点数不能满足需要时，可通过此接口用扁平电缆线将I／O扩展单元与主机相连，以增加I／O点数。PLC的最大扩展能力主要受CPU寻址能力和主机驱动能力的限制。2.1.2PLC的基本工作原理一、继电器控制二

5、、PLC控制三、扫描过程示意一个扫描周期主要分为三个阶段：输入刷新阶段程序执行阶段输出刷新阶段输入刷新程序执行输出刷新一个扫描周期输入刷新PLC的扫描工作过程用户输出设备输入端子输入锁存器输入映象寄存器输出映象寄存器输出锁存器输出端子程序执行用户输入设备写读读四、PLC的基本工作原理微机：等待命令的工作方式PLC：循环扫描的工作方式CPU从第一条指令开始按指令步序号作周期性的循环扫描，如果无跳转指令,则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至遇到结束符后又返回第一条指令，周而复始不断循环，每一个循环称为一个扫描周期。由于输入刷新阶段是紧接输出刷新阶段后马上进行

6、的，所以亦将这两个阶段统称为I／O刷新阶段。实际上，除了执行程序和I／O刷新外，PLC还要进行各种错误检测(自诊断功能)并与编程工具通讯，这些操作统称为“监视服务”。一般在程序执行后进行。扫描周期的长短主要取决于程序的长短。由于每一个扫描周期只进行一次I／0刷新，故使系统存在输入、输出滞后现象。这对于一般的开关量控制系统不但不会造成影响，反而可以增强系统的抗干扰能力。但对于控制时间要求较严格、响应速度要求较快的系统，就需要精心编制程序，必要时采用一些特殊功能，以减少因扫描周期造成的响应滞后。五PLC的主要技术指标输入／输出点数（I/O点数）内存容量注意：“内存容

7、量”实际是指用户程序容量，不包括系统程序存储器的容量。扫描速度(单位：ms／k或μs/步。)指令条数内部继电器和寄存器数目编程语言及编程手段高级模块主控模块可实现基本控制功能，高级模块可实现一些特殊的专门功能。如A／D和D／A转换模块等。2.2.3PLC的编程语言不采用微机的编程语言，采用梯形图语言、指令助记符语言、控制系统流程图语言、布尔代数语言等。其中梯形图、指令助记符语言最为常用。PLC的设计和生产至今尚无国际统一标准，不同厂家所用语言和符号也不尽相同。但它们的梯形图语言的基本结构和功能是大同小异的。梯形图语言梯形图是在原继电器—接触器控制系统的继电器梯形

8、图基础上演变而来的一种图