《数控机床电气控制》第四章ppt课件.ppt

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1、第四章可编程序控制器（PLC）的工作原理第一节概述（课时1）第二节PLC的组成与工作原理（课时2）第三节数控机床PLC（课时2）（1）了解可编程序控制器的基本组成和编程语言。（2）正确理解可编程序控制器的扫描工作方式、等效电路，掌握可编程序控制器的工作原理。（3）掌握数控机床中的可编程序控制器的形式、特点和功能。本章重点：第一节概述一、PLC的定义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。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、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

2、种类型机械的生产过程。二、PLC的特点1．可靠性高，抗干扰能力强2．通用性好，组合灵活3．编程简单，使用、维护方便4．功能完善，适应面广5．减少控制系统设计及施工的工作量6．体积小、重量轻、功耗低三、PLC的分类1．按照点数、功能不同分类根据输入输出点数、存贮器容量和功能分为小型、中型和大型三类。小型PLC又称为低挡PLC。它的输入/输出（I/O）点数一般256点以下，用户程序存贮器容量小于8KB，具有逻辑运算、定时、计数、移位等功能，可以用来进行条件控制、定时计数控制，通常用来代替继电器控制，在单机或小规模生产过程中使用。中型PLC的I/O点数一般在2

3、56～2048点之间，用户存贮器容量小于50KB，兼有开关量和模拟量的控制功能。它除了具备小型PLC的功能外，还具有数字计算、过程参数调节(如比例、积分、微分调节)、查表等功能，同时辅助继电器数量增多，定时计数范围扩大，适用于较为复杂的开关量控制如大型注塑机控制、配料及称重等小型连续生产过程控制等场合。大型PLC又称为高档PLC，I/O点数超过2048点，进行扩展后还能增加，用户存贮容量在50KB以上，具有逻辑运算、数字运算、模拟调节、联网通讯、监视、记录、打印、中断控制、智能控制及远程控制等功能，用于大规模过程控制(如钢铁厂、电站)、分布式控制系统和工

4、厂自动化网络。2.按照结构形状分类根据PLC各组件的组合结构，可将PLC分为整体式和模块式两种。3.按照使用情况分类从应用情况又可将PLC分为通用型和专用型两类。四、PLC的应用1.顺序控制PLC应用于单机控制、多机群控制、生产自动线控制等。运动控制PLC采用专用的运动控制模块，对直线运动或圆周运动的位置、速度和加速度进行控制，可实现单轴、双轴、多轴位置控制。过程控制PLC能控制大量的物理参数，PID模块的提供使PLC具有了闭环控制的功能。数据处理PLC与机械加工中的CNC设备紧密结合，实现数字控制。通信联网PLC的通信包括PLC之间、PLC和其他智能控

5、制设备之间的通信功能。第二节PLC的组成与工作原理一、PLC的基本组成PLC是一种面向工业环境设计的专用计算机，它具有与一般计算机类似的结构，也是由硬件和软件所组成的。1．PLC的硬件结构由中央处理单元（CPU）、存储器、输入/输出接口、编程器、电源等几部分组成。（1）CPU主要作用是执行系统控制软件，从输入接口读取各开关状态，根据梯形图程序进行逻辑处理，并将处理结果输出到输出接口。（2）存储器用来存储数据或程序的。系统程序存储在只读存储器ROM中，应用程序即用户程序，一般存放在随机存储器RAM中，由后备电池维持其在一定时间内不丢失，也可将用户程序固

6、化到只读存储器中，进行永久保存。（1）CPU主要作用是执行系统控制软件，从输入接口读取各开关状态，根据梯形图程序进行逻辑处理，并将处理结果输出到输出接口。（2）存储器用来存储数据或程序的。系统程序存储在只读存储器ROM中，应用程序即用户程序，一般存放在随机存储器RAM中，由后备电池维持其在一定时间内不丢失，也可将用户程序固化到只读存储器中，进行永久保存。（3）I/O接口电路输入接口接收和采集输入信号。输入接口一般要加光电耦合器进行隔离。输出接口电路将内部电路输出的弱电信号转换为现场需要的强电信号输出，以驱动执行元件。输出接口电路也要采取电气隔离

7、措施。输出接口电路分为继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出3种形式，目前，一般采用继电器输出方式。I/O接口除了传递信号外，还有电平转换与隔离作用。（4）编程器用来输入和编辑程序，也可用来监视PLC运行时各编程元件的工作状态。编程器可分为简易编程器、智能型编程器2种。此外，也可以在微机上运行专用的编程软件，通过串行通信口使微机与PLC连接，用微机编写、修改程序，程序被编译后下载到PLC，也可以将PLC中的程序上传到计算机。用编程软件设置可编程序控制器的各种参数。显示梯形图中触点和线圈的通断情况，对于查找故障非常有用。（5）电源其作用是把外部供应的电源变

8、换成系统内部各单元所需的电源。有的电源单元还向外提供24V直流电源，可供开关量输