机电一体化PLC应用技术精简.ppt

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1、8:07下午1第三章机电一体化的计算机控制技术主讲教师：温伟刚23.1计算机控制系统3.2可编程序控制器技术3.3数字PID控制技术3.4计算机控制系统的设计教学内容3一、计算机控制系统的组成和特点计算机控制系统是由硬件和软件组成:计算机控制复杂的控制规律，如非线性控制、逻辑控制、自适应和自学习控制等。3.1计算机控制系统4硬件是由计算机主机、接口电路、输入/输出通道及外部设备等组成:自动控制5计算机是整个控制系统的核心；接口与I/O通道是计算机与被控对象信息交换的桥梁；最基本的外设是操作台，它是人机对话的联系纽带。自动控制6软件主要是指支持系统运行并对系统进行管理和控制的程序系统。实时软

2、件和开发软件:实时软件是指在进行实际控制时使用的软件；开发软件是指在开发、测试控制系统时使用的软件。7自动控制计算机控制系统特点：完善的I/O通道；实时控制功能；可靠性高；具有丰富、完善、正确反映运动规律并有效控制的软件系统。8二、常用的计算机控制系统机电一体化系统多用计算机作为控制器，常用的有基于单片机、单板机、普通PC机、工业PC机和可编程控制器（PLC）等系统。自动控制98:07下午10计算机机型比较项目普通PC计算机单片机可编程序控制器（PLC）工业PC机控制系统的设计一般不用作工业控制（标准化设计）自行设计（非标准化）标准化接口配置相关接口模板标准化接口配置相关接口模板系统功能数

3、据、图像、文字处理简单的逻辑控制和模拟量控制逻辑控制为主，也可配置模拟量模板逻辑控制和模拟量控制功能硬件设计无须设计（标准化整机，可扩展）复杂简单简单程序语言多种语言汇编语言梯形图多种语言软件开发复杂复杂简单较复杂运行速度快较慢慢很快带负载能力差差强强抗干扰能力差差强强成本较高很低较高很高适用场合实验室环境的信号采集及控制家用电气、智能仪器、单机简单控制逻辑控制为主的工业现场控制较大规模的工业现场控制11控制装置比较项目普通计算机系统工业控制机可编程序控制器单片(单板)系统PC扩展系统STD总线系统工业PC系统小型PLC（256点以内）大型PLC控制系统的组成自行研制(非标准化)配备各类功

4、能接口板选购标准化STD模板整机已成系统，外部另行配置按使用要求选购相应的产品系统功能简单的逻辑控制或模拟量控制数据处理功能强，可组成功能完整的控制系统可组成从简单到复杂的各类测控系统本身已具备完整的控制功能，软件丰富，执行速度快逻辑控制为主,也可组成模拟量控制系统大型复杂的多点控制系统通信功能按需自行配置已备一个串行口，再多，另行配置选用通信模板产品已提供串行口选用RS-232C通信模块选取相应的模块硬件制作工作量多稍多少少很少很少程序语言汇编语言汇编和高级语言均可汇编和高级语言均可高级语言为主梯形图编程为主多种高级语言自动控制12软件工作开发量很多多较多较多很少较多执行速度快很快快很快

5、稍慢很快输出带负载能力差较差较强较强强强抗电干扰能力较差较差好好很好很好可靠性较差较差好好很好很好环境适应性较差差较好一般很好很好应用场合智能仪器，单机简单控制实验室环境的信号采集及控制一般工业现场控制较大规模的工业现场控制一般规模的工业现场控制大规模的工业现场控制，可组成监控网络价格最低较高稍高高高很高自动控制133.2可编程序控制器3.2.1PLC概述3.2.2PLC的组成及工作原理3.2.3PLC的编程语言3.2.4PLC的基本指令3.2.5PLC控制系统的设计3.1PLC概述---PLC概述一、产生二、功能和特点、分类三、基本性能指标定义：PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的

6、进行数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体和易于扩展其功能的原则而设计。PLC的概念存储程序控制：编程方便易于扩展可在线修改和调试程序维护方便可靠性高体积小？问题：接线程序控制：电气装置体积大，生产周期长，接线复杂，故障率高，可靠性差，通用性差。一、可编程序控制器（ProgrammableLogicController，PLC）的产生1.四个阶段70年代中前：逻辑运算、计时和计

7、数；70年代中~末：功能扩展，数据传送和比较，模拟量运算；70年代末~80年代中：分布式网络通信系统，可靠性提高，产品各自成系统；80年代末后：通信系统开放，通信协议开放，用标准的软件系统，高级语言编程，CRT显示功能。---PLC概述(1)微小型PLC体小、功能强、价低、配置灵活，实现单机或小规模控制系统，如日本OMRON的CQM1、德国SIEMENS的S7-200---PLC概述(2)大型PLC大型网络化、高可靠性、