机械设备控制技术课件（中职机械）第四章.ppt

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1、第四章可编程控制器（PLC）原理及其应用技术PLC概述一PLC的组成与工作原理二PLC的指令系统三常用基本线路的编程四PLC控制电路设计及典型应用一任务一PLC概述PLC是20世纪70年代在继电器控制技术和计算机控制技术的基础上发展起来的，并逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。在PLC出现以前，继电器控制得到了广泛应用，但这种控制系统具有体积大，可靠性低，排除故障困难，接线复杂，对生产工艺变化的适应性差等缺点。随着计算机的出现，人们试图用计算机来实现工业控制。PLC问世仅30余年，其发展非常迅速，应用越来越广，PLC控制

2、技术已成为当今实现自动控制的主要手段之一任务一PLC概述各种可编程控制器PLC特点(1)编程简单PLC最常用的编程语言是梯形图(2)可靠性高(3)通用性好(4)功能强(5)使用维护方便(6)设计施工周期短任务一PLC概述PLC诞生后的短短30多年已成为工业控制领域中占主导地位的自动化设备。在世界先进国家，PLC已成为工业控制的标准设备，它的应用几乎覆盖了所有工业企业。为了适应各行各业的不同需要，进一步扩大PLC在工业自动化领域的应用范围，PLC还将不断发展。低档PLC向小型、简易、廉价方向发展，使之能以更优异的性能、更低廉的价格、更广泛地取代继电器控制系统；高档PLC向大型、

3、高速、多功能方向发展，使之取代工业控制微机对大规模复杂系统进行综合性的自动控制。任务二PLC的组成与工作原理PLC的硬件部分由中央处理单元，存储器，输入输出部分，电源部分和编程单元等组成，软件部分由系统软件和应用软件两部分组成。PLC的工作过程是基于扫描原理进行的，对用户程序的执行一般分为读输入，执行梯形图逻辑程序和刷新输出三个阶段，PLC的编程语言采用的梯形图、语句表、控制系统流程图及其他高级语言（1）PLC的硬件组成(1)中央处理器(CPU)(2)存储器(3)输入／输出模块(4)智能I／O模块和特殊功能模块(5)编程器(Programmer)(6)电源(PowerSupp

4、ly)(7)外部设备(ExternalDevice)（1）PLC的硬件组成（2）PLC的软件组成PLC的软件由系统软件和应用软件两部分组成(1)系统软件。PLC的系统软件包括编程器的程序开发系统软件和可编程控制器的操作系统两部分。(2)应用软件。可编程控制器的应用软件是指用户根据生产过程的控制要求编制的应用程序。活动2PLC的工作原理PLC可看作为一个逻辑功能的工业控制装置。CPU完成逻辑运算功能，存储器用来保持逻辑功能。因此，PLC可画成类似于继电接触器控制的等效电路图。它主要由输入部分、内部控制电路和输出部分组成PLC的工作方式PLC的工作过程是基于扫描原理进行的。扫描是

5、指CPU分时执行各项任务的方式，这些任务包括读人状态信息、执行梯形图逻辑程序、刷新输出状态和系统自检等。CPU执行完一次上述任务就构成了一个CPU扫描周期，然后从头重新开始扫描，周而复始地重复下去。PLC的工作方式在PLC的CPU扫描周期中，对用户程序的执行一般分为三个阶段：1.读输入2.执行梯形图逻辑程序3.刷新输出除此之外，在一个CPU扫描周期中还包括系统自检和外设服务两部分。活动3PLC的编程语言PLC是专为工业控制而开发的装置，其主要使用对象是广大电气技术人员及操作维护人员。为了适应它们的传统习惯，通常PLC不采用微机的高级编程语言，而采用与传统的继电器控制电路图相似

6、的、面向控制过程的梯形图语言和其他专用语言。目前，PLC常用的编程语言有梯形图LAD(LadderDiagram)、语句表STL(StatementList)、控制系统流程图CSF(controlSystemFlowchart)及其他高级语言，如BASIC，C语言等。（1）梯形图梯形图由顺序排列且相连的“梯级”(Rung)组成，左右两条竖线分别叫做左母线和右母线，每个梯级从左母线开始，终止于右母线，并通过左右母线将多个梯级顺序地连接起来形成梯形图网络（1）梯形图假想电源将在左母线和右母线上以及它们之间产生能流(PowerFlow)。能流的流动方向只能是从左母线到右母线和沿左右

7、母线从上而下。图中虚线用来表示能流的流动方向。（2）语句表语句表类似于计算机的汇编语言，它是用指令助记符来编程，比汇编语言更直观易懂，编程也更简单语句表是由若干语句组成的程序，每个操作功能由一条或几条语句来执行。语句由指令助记符和指令操作数两部分组成。编制语句表程序之前，先要画出梯形图程序，然后根据相应PLC助记符指令的使用方法，将梯形图程序转化为语句表程序。（2）语句表与梯形图相对应的语句表任务三PLC的指令系统可编程控制器最为用户推崇的优点之一就是编程简单。虽然生产可编程控制器的厂家很多，但所有的可