第3章PLC的基本结构和工作原理资料ppt课件.ppt

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1、第3章PLC的基本组成和工作原理PLC的分类方法PLC的工作原理及编程语言PLC的基本组成欧姆龙PLC硬件系统20世纪60年代，汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器装置构成的。当时，汽车的每一次改型都需要重新设计和安装继电器控制装置。随着生产的发展，汽车型号更新的周期越来越短，这样，继电器控制装置就需要经常地更换，十分费时、费工、费料，延长了更新的周器。为改变这一现状，人们曾试图用小型计算机来实现工业控制代替传统的继电器控制，但因价格昂贵、输入输出电路不匹配、编程复杂等原因，而没能得到推广和应用。20世纪60年代末，美国通用汽车公司（GM）为了适应汽车型号不断翻新的需要

2、，要求制造商为其装配线提供一种新型的通用控制器。1969年美国数据通信公司（DEC）公司研制出第一台可编程控制器，在GM公司生产线上获得成功。其后日本、德国、等相继引入，可编程控制器迅速发展起来。这一时期它主要用于顺序控制。虽然也采用了计算机的设计思想，但当时只能进行逻辑运算，故称为“可编程控制器”，简称为PLC（ProgrammableLogicController）。1PLC的由来1.1什么是PLC？20世纪70年代以来，由于大规模集成电路和微处理器在PLC中的应用，PLC的功能日益增强，它不仅能执行逻辑控制、顺序控制、定时及计数控制，还增加了算术运算、数据处理、通信等功能，

3、具有处理分支，中断、自诊断能力，使PLC从开关量的控制扩展到数字控制及生产过程控制领域，真正成为一种电子计算机控制装置。因此有人将PLC称为工业生产自动化三大支柱（即PLC、机器人、计算机的辅助设计/制造CAD/CAM）之一。由于PLC的功能已远远超出逻辑控制、顺序控制的范围，故称为“可编程控制器”，简称PC（ProgrammableController）。但因PC容易和“个人计算机”（PersonalComputer）混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程控制器的缩写。电度表生产装配线三菱PLC西门子PLC1)可靠性高，抗干扰能力强。2)配套齐全，功能完善，适用性强。3)易学易

4、用，深受工程技术人员欢迎。4)系统设计周期短，维护方便，改造容易。5)体积小，重量轻，能耗低。2PLC的主要特点3PLC的主要应用1)逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域，可用它取代传统继电器控制电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，又可用于多机群控制及自动化流水线。如电梯控制、高炉上料、注塑机、印刷机、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。2)模拟量控制3)运动控制4)过程控制5)数据处理6)通信互联网4PLC代替继电器接线逻辑用于电动机的控制继电器控制三相异步电动机正、停、反电路PLC控制三相交流电动机正、停、反电路PLC梯形图符号与继电器符号对照表

5、PLC梯形图梯形图语言是一种以图形符号及其在图中的相互关系表示控制关系的编程语言，是从继电器电路图演变过来的。梯形图中的图形符号和继电器线路图中的符号十分相似。梯形图的结构和继电器控制线路图也十分相似。是因为梯形图是为熟悉继电器线路图的工程技术人员设计的，所以使用类似的符号；是两种图所表打的逻辑含义一样的。因而，将可编程控制器中参与逻辑组合的元件看成和继电器一样的器件，具有常开、常闭触点及线圈；且线圈的得电及失电将导致触点的相应动作。再用母线代替电源线；用能量流概念来代替继电器线路的电流概念，使用继电器线路图类似的思路绘出梯形图。1.2PLC的硬件？1PLC的硬件结构可编程控制器

6、虽然外观各异，但其硬件结构大体相同。主要由中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出器件（I/O接口）、电源及编程设备几大部分构成。输出设备输入设备I/O扩展单元特殊功能单元主机输出单元输入单元电源外设接口I/O扩展口存储器系统程序存储器CPU用户程序存储器盒式磁带机打印机EPROM写入器上位计算机PLC编程器可编程终端PT…1)中央处理器（CPU）中央处理器是可编程控制器的核心，它在系统程序的控制下，完成逻辑运算、数学运算、协调系统内部各部分工作等任务。可编程控制器中采用的CPU一般有三大类：一类为通用微处理器，如80286、80386等；一类为单片机心片，如80

7、51、8096等；另外还有双极行为片式微位处理器，如AMD2900、AMD2930等。FX2N系列的控制器使用的微处理器是16位的8096单片机2)存储器（RAM、ROM）存储器用于存放程序和数据。PLC配有系统存储器和用户存储器,前者用于存放系统的各种管理监控程序;后者用于存放用户编制的程序。PLC的用户程序和参数的存储器有RAM、EPROM和EEPROM三种类型。RAM一般采用锂电池作为后备电源,停电后RAM中的数据可以保存1～5年。对于EPROM,写入时必须用专用的写入器,