PLC基本结构及工作原理.ppt

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1、第五章PLC基本结构及工作原理2.1概述◆设计思想：吸取继电器和计算机两者的优点☆继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易更改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应性差，但简单易懂、价格便宜；☆计算机功能强大、灵活（可编程）、通用性好，但编程困难；☆采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”进行编程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。（梯形图）2.1概述◆70年代初期：仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，只是用来取代传统的继电器控制,通常称为可编程逻辑控制器（ProgrammableLogi

2、cController）◆70年代中期：微处理器技术应用到PLC中，使PLC不仅具有逻辑控制功能，还增加了算术运算、数据传送和数据处理等功能◆80年代以后：随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，16位和32位微处理器应用于PLC中，使PLC得到迅速发展。PLC不仅控制功能增强，同时可靠性提高，功耗、体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且具有通信和联网、数据处理和图象显示等功能。◆现在……..可编程自动化控制器（ProgrammableAutomationController，P

3、AC/PC）2.1概述被称为现代工业控制的四大支柱之一PLC机器人CAD/CAM数控机床■是一种工业控制装置◆区别于一般微机控制系统◆区别于传统控制装置2.1概述IEC1987年对可编程控制器定义如下：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，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。2.1概述PLC三大流派●欧洲：西门子（Siemens）；法国的TE（Tel

4、emecanique）●美国：A-B（Allen-Bradly）、GE（GeneralElectric）●日本：三菱电机（MitsubishiElectric）、欧姆龙（OMRON）、FUJI●韩国、台湾等PLC产品选用PLC2004年国内市场FX-PLCFX1S/FX1N/FX2N微型机AnS大中型机S7-200S7-300S7-300S7-400微型机中型机大型机CSPC200HCS2.2PLC的基本结构PLC控制与继电接触控制区别PLC控制程序并不能替代整个控制系统的输入和输出部件，如输入部件行程开

5、关、按钮等，输出部件接触器，电磁换向阀，信号灯等，这些输入输出部件需接在PLC的输入输出接线端子上，而PLC程序是用来实现输入部件与输出部件间的控制逻辑的，即输入部件采取了什么动作命令，通过控制逻辑，输出部件执行什么样的操作。但是在传统继电接触控制系统中，只起控制逻辑的部件，如该例的中间继电器KA和时间继电器KT，PLC软件程序就可替代它们，完成其控制逻辑。三菱FX-2N系列PLC内部的等效电路“PLC的输入输出部分与继电接触控制系统的大致相同，PLC的控制部分用微处理器和存储器取代了继电器控制逻辑线路，

6、其控制作用是通过用户软件来实现的。”对比Y0输入继电器的状态惟一地取决于外部输入信号如果输入继电器X002外接的是热继电器KH的触头是常闭触头而不是常开触头，梯形图中与Y0串联的X002的触点还用常闭触点就错了。为啥？当电动机没有过载时，热继电器KH的常闭触头不动作，X002的线圈得电，X002常闭触点是断开的，Y0线圈是失电的，与Y0相连的接触器KM线圈不得电，KM的3个常开主触头也是常态断开，电机不转。不对啊！当电机没有过载时，电机是一直停止的，应该是电机过载时，电机停下来。如何修正呢？Y0建议尽可能

7、用常开触头作PLC的输入信号，这样梯形图的程序表达就与传统继电接触控制电路的表达习惯一致了。例如把左图的热继电器KH的触头改成常开触头。输入继电器的状态惟一地取决于外部输入信号的状态，不可能受到用户程序的控制，因此在梯形图中绝对不能出现输入继电器的线圈。梯形图中每个输出软继电器Y，都对应了一个输出硬件模块，当输出软继电器Y的线圈得电，则对应的输出硬件模块仅有的一个“硬件”常开触头闭合，使外部负载工作。但是在梯形图中，每个输出软继电器Y的常开“软”触点和常开“软”触点都可以多次使用。Y0◆开关量输入/输出接

8、口●常用开关量输入接口：输入接口用来完成输入信号的引入、滤波及电平转换。输入接口电路的主要器件是光电耦合器。光电耦合器可以提高PLC的抗干扰能力和安全性能，进行高低电平(24V／5V)转换。●常用开关量输出接口：①继电器输出接口：响应速度慢、动作频率低，可驱动交流或直流负载②晶体管输出接口：响应速度快、动作频率高，只能用于驱动直流负载③晶闸管输出接口：响应速度快、动作频率高，只能用于驱动交流负载2.2PLC的基本结构--I/O