机床电气控制技术_第4章ppt课件.ppt

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1、第三章可编程序控制器的结构及工作原理本章包括以下内容可编程序控制器（PLC）基本构成及工作方式可编程序控制器的编程元件及编程语言欧姆龙C系列PLC及其指令系统简介三菱FX2N、FX、F系列可编程序控制器及其基本指令简介西门子S7-200PLC及其指令系统简介*可编程序控制器（PLC）概述1、可编程控制器的定义什么是可编程控制器？国际电工委员会（IEC）于1987年颁布了可编程控制器标准草案第三稿。在草案中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

2、、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。可编程控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”英文名：Programmablecontroller简称：PLC2.可编程控制器的产生因为继电器逻辑电路配线复杂2.可编程控制器的产生背景：1968年美国通用汽车公司（GM），为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换继电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。功能完备灵活性高通用性好计算机

3、继电器接触器控制系统简单易懂操作方便价格便宜＋＋编程简单掌握快附加要求＝新型控制器对新型的控制器的具体设想其后，日本、德国等相继引入或开发这项新技术，可编程序控制器由此而迅速发展起来。美国数字设备公司（DEC）根据GM公司招标的技术要求，于1969年研制出世界上第一台可编程序控制器，并在GM公司汽车自动装配线上试用，获得成功。由于其突出优点，迅速的取代了继电器逻辑控制装置，应用范围日益广泛。其发展过程大致可分三个阶段：1、早期的PLC(60年代末——70年代中期)仅有逻辑运算、定时、计数顺序控制功能，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（Progr

4、ammableLogicController）,这时的PLC多少有点继电器控制装置替代物的含义。2、中期的PLC（70年代中期—80年代中后期）微处理技术应用到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。3、近期PLC(80年代中后期至今)进入80年代中、后期，由于超大规模集成电路技术的迅速发展，PLC软硬件功能发生了巨大变化。微处理器的市场价格大幅度下降，使得各种类型的PLC所采用的微处理器的档次普遍提高。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。两者的直观比较第一节可编程序

5、控制器（PLC）基本构成及工作方式图3-1PLC的基本构成一、PLC的基本构成1、微处理器（CPU）是PLC的控制中枢。CPU一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片上。为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统也能正常运行。CPU的主要功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据用扫描方式接收现场输入设备的状态和数据诊断电源、PLC内部电路工作状态和语法错误。执行指令。运算结果存入输出映像存取器，并根据运算结果实现输出控制、制表打印或数据通信等功能。

6、2、存储器存储器的作用：主要用来系统程序、用户程序和数据的存放存放系统软件——系统程序存储器存放应用软件——用户程序存储器存储器的类型：①可读/写操作的随机存储器RAM②只读存储器ROM、PROM、EPROM、EEPROM3、现场信号的输入输出接口输入/输出接口通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间的连接通道。PLC输入接口——可以检测被控对象的各种数据，用这些数据作为PLC对被控对象进行控制的依据。PLC输出接口——将处理结果送给被控对象，以实现控制目的。4、I/O扩展接口用于扩展PLC的功能和模块。5、通信接口6、电源通信接口一般是为了实现与

7、下列一些设备通信需要而设：编程器、通用计算机、PLC间通信、打印机以及磁带机等其他外设。PLC配有开关式稳压电源，以提供内部电路使用。与普通电源相比，PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强。因此，对于电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值±15%的范围内波动。许多PCL还向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器供电。图3-2PLC的扫描工作流程图二、可编程序控制器的工作方式扫描工作方式PLC的工作过程公共操作I/O操作执行用户程序包括监视定时器T1的作用执行用户程序执行外设指令上电后的初始操作(1)因以扫描的方式执行操作，所以其输入输出信号间的