第四章PLC结构和工作原理ppt课件.ppt

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1、第四章PLC结构和工作原理4.1PLC概述4.2PLC基本结构4.3PLC的工作原理4.1.1可编程序控制器的基本概念4.1.2PLC的主要功能和特点4.1.3PLC的应用领域和发展趋势4.1PLC概述PLC:ProgrammableLogicController4.1.1可编程序控制器的基本概念一可编程序控制器的产生1968年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司(GM公司)为了适应生产工艺不断更新的需要，期望找到一种新的方向，尽可能减少重新设计继电控制系统和重新接线的工作，以降低成本、缩短周期，设想把计算机通用、灵活、功能完备等优点和继电控制系统的简单易懂、价

2、格便宜等优点结合起来，制成一种通用控制装置，并把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化，用面向控制过程、面向问题的“自然语言”进行编程，使得不熟悉计算机的人也能方便地使用。为此进行招标，1969年，美国数字设备公司(DEC公司)研制出了第一台可编程序逻辑控制器(ProgrammableLogicController，简称PLC)，在GM公司的自动装配线上试用获得了成功。二PLC中的几个基本概念1继电器：它在PLC中也称编程元件，它包括线圈、常开触点和常闭触点。常开触点：常用符号为，受PLC输入开关量或PLC内部相应线圈的控制，当PLC输入接通或相应的线圈通过电

3、流时，此触点闭合。常闭触点：常用符号为，受控方式与常开触点相同，只是当PLC输入接通或相应线圈通电时，此触点断开。线圈：PLC中也称逻辑线圈，常用符号为—○—，在PLC中用它作为输出元件，以控制外部设备(如电磁阀、接触器、指示灯等)；也可以用来控制PLC内部的其他触点，以构成复杂的控制逻辑。(2)定时器：它的作用与继电器控制中的延时继电器或时间继电器相同。常见的定时单位有0.1s、0.2s、1s几种，其符号因型号不同各异。日本立石公司C系列机用下列符号表示：TIM02TIM××#××××#0142(定时预置值)符号例子其中圆内“××”表示定时器(TIM)的编号

4、，圆外#号后的“××××”表示定时预置值，定时时间=定时预置值×定时单位。例中的定时器为02号，若PLC内部规定的定时单位为0.1s，则定时时间142×0.1s=14.2s。(3)计数器：它的作用是每当其计数输入端由断开(OFF)到接通(ON)时，计一个数，即计数器记录的是其输入由断到通的次数。当计数值与预置值相等时，计数器导通。有的PLC(如C40P)计数端由断到通时，自动减一个数，当计数值由预置值减到0时，计数器导通，其相应的触点接通或断开，可用来控制其他元件。C系列PLC常用下列符号表示计数器：计数端——复位端——CPCNT××R#××××(计数预置值)

5、(4)其他元件：如时序器、加法器、数据存储器、编码器、减法器、译码器等。上述元件在PLC内部都是由软件实现的，并不存在它们的物理实体，因此常称之为“虚拟元件”或“软元件”。将它们相互连接构成复杂控制逻辑的过程称为“软连接”，放入PLC后则是一段程序(5)梯形图(LadderDiagram)：【例】交流电机单向运转的启停控制。PLC控制的接线图PLC梯形图PLC控制的助记符程序步号指令数据0000LD000010001OR010010002ANDNOT000020003OUT010010004END4.1.2PLC的主要功能和特点一PLC的主要功能1．步进顺序控

6、制2．限时控制3．条件控制4．计数控制5．模/数和数/模转换6．数据处理7．通信和联网8．冗余控制9．监控功能10．其他功能二PLC的特点1．与继电器控制逻辑相比较①控制逻辑：继电器控制逻辑采用硬接线逻辑，利用继电器机械触点的串联或并联及延时继电器的滞后动作等组合成控制逻辑，其连线多而复杂，体积大，功耗大，一旦系统构成后，想再改变或增加功能都很困难。另外继电器触点数目有限，每只一般只有4～8对触点，因此灵活性和扩展性都很差。而PLC采用存储逻辑，其控制逻辑以程序方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序，故称为“软接线”，其连线少，体积小，加之PLC中每只

7、软继电器的触点数理论上无限制，因此灵活性和扩展性都很好。PLC由中大规模集成电路组成，功耗小。②工作方式：当电流接通时，继电控制线路中各继电器都处于受约状态，即该吸合的都应吸合，不该吸合的都因受某种条件限制不能吸合。而PLC的控制逻辑中，各继电器都处于周期性循环扫描接通之中，从宏观上看，每个继电器受制约接通的时间是短暂的。③控制速度：继电控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低。触点的开闭动作一般在几十毫秒数量级。另外机械触点还会出现抖动问题。而PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制的，速度极快，一般一条用户指令的执行时间在微秒数量级。PLC内部还有

8、严格的同步，不会出现抖动问题。④限时控