《PLC应用技术(三菱)》课件.第一单元-认识PLC.ppt

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1、第一单元认识PLC任务一PLC控制器常识任务二PLC的内部结构和控制系统任务三一个简单的PLC系统—异步电动机点动运行电路任务一PLC控制器常识一、PLC的产生和应用自20世纪60年代起，各种生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器接触器控制系统构成的，产品的每一次改型都直接导致继电器接触器控制系统的重新设计和安装。1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出第一台PLC（ProgrammableLogicController），用它取代传统的继电器接触器控制系统在美国通用汽车公司的汽车自动装配线上使用，取得了巨大成功。这种新型的工业控制装置以其简单易懂，操作方便，可靠性

2、高，通用灵活，体积小，使用寿命长等一系列优点，很快在其他工业领域推广应用。国际电工委员会（IEC）在1987年2月颁布的可编程控制器标准草案的第三稿中将PLC定义为：“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。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、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设备，都应按易于与工业控制器系统连成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。”图1-1是四台PLC通信联网的示意图，图1-2和图1-3是两个应用实例。图1-1PLC

3、的通信联网图1-2选用GE公司PLC的某开关量控制盘图1-3选用A-B公司PLC的某造纸厂控制柜二、常用的PLC控制器目前，世界上PLC产品可按地域分成三大流派：美国、欧洲和日本产品。1．美国PLC产品图1-4GE公司90-30模块式PLC图1-5GE公司90-70模块式PLC2．欧州PLC产品图1-8西门子S7-200PLC图1-9西门子S7-300PLC图1-10西门子S7-400PLC3．日本PLC产品图1-12FX1N系列PLC图1-13FX1S系列PLC图1-15FX2N系列PLC4．我国PLC产品图1-2224点混合型通用PLC图1-25凯迪恩PLC任务二PLC

4、的内部结构和控制系统一、PLC的内部结构PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块、电源和编程器（或编程软件）组成，CPU模块通过输入模块将外部控制现场的控制信号读入CPU模块的存储器中，经过用户程序处理后，再将控制信号通过输出模块来控制外部控制现场的执行机构。如图1-26是PLC控制系统的示意图。图1-26PLC控制系统的示意图1．CPU模块PLC的CPU模块由CPU芯片和存储器组成。CPU是PLC的核心部件，整个PLC的工作过程都是在CPU的统一指挥和协调下进行的，CPU的主要任务：1）接收从编程软件或编程器输入的用户程序和数据，并存储在存储器中。2）用扫描方式接收现场

5、输入设备的状态和数据，并存入相应的数据寄存器或输入映像寄存器。3）监测电源、PLC内部电路工作状态和用户程序编制过程中的语法错误。4）在PLC的运行状态，执行用户程序，完成用户程序规定的各种算术逻辑运算、数据的传输和存储等。5）按照程序运行结果，更新相应的标志位和输出映像寄存器，通过输出部件实现输出控制、制表打印和数据通信等功能。PLC的存储器有两种，一种是存放系统程序的存储器，另一种是存放用户程序的存储器。系统程序存储器用只读存储器（ROM、PROM、EPROM、EEPROM）实现。用户程序存储器一般用随机存储器（RAM）实现，以方便用户修改程序，为了使在RAM中的信息不

6、丢失，RAM都有后备电池。固定不变的用户程序和数据也可固化在只读存储器中。2．开关量输入/输出接口PLC与工业过程相连接的接口即为I/O接口，I/O接口有两个要求：一是接口有良好的抗干扰能力，二是接口能满足工业现场各类信号的匹配要求，所以接口电路一般都包含光电隔离电路和RC滤波电路。（1）开关量输入接口开关量输入电路的作用是将现场的开关量信号变成PLC内部处理的标准信号。开关量输入电路可分为三类：直流输入接口，交流输入接口，交直流输入接口。1）直流输入接口图1-29直流输入接口2）交直流输入接口图1-30交直流输入接口3）交流输入接口图1-31交流输入接口（2）开关量输出接

7、口开关量输出电路的作用是将PLC的输出信号传送到用户输出设备（负载），开关量输出电路可分为三类：直流输出接口，交流输出接口，交直流输出接口。按输出开关器件的种类不同，开关量输出电路也可分为三类：晶体管输出型，继电器输出型，双向晶闸管输出型。1）直流输出接口（晶体管型）图1-32直流输出接口2）交直流输出接口（继电器型）图1-33交直流输出接口3）交流输出接口（双向晶闸管型）图1-34交流输出接口二、PLC的控制系统1．接线程序控制系统在传统的继电器和电子逻辑控制系统中，完成控制任务的逻辑控制部分是将继电器、接触器、