电气控制与PLC 阮友德 第4章PLC及其编程工具新.ppt

第4章 PLC及其编程工具 可编程逻辑控制器（Programmable Logical Controller，PLC）。 为了与个人计算机（Personal Computer，PC）相区别，人们又用PLC作为可编程控制器的缩写。 4.1 PLC的基本组成 PLC系统通常由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能模块组成，如图4-1所示。 4.1.1 外部结构 FX系列PLC的外部特征基本相似，如图4-2所示。 1．外部端子部分 输入端子与输入信号相连，PLC的输入电路通过其输入端子可随时检测PLC的输入信息，其连接示意图如图4-4（a）所示。 输出电路就是PLC的负载驱动回路，通过输出点，将负载和负载电源连接成一个回路，其连接示意图如图4-4（b）所示。 2．指示部分 3．接口部分 4．通电观察 ① 了解PLC的外部结构及各部分的功能。 ② 按图4-4所示连接好各种输入设备。 ③ 接通PLC的电源，观察PLC的相关指示是否正常。 ④ 分别接通各个输入信号，观察PLC的输入指示灯是否发亮。 ⑤ 将PLC的运行模式转换开关置于RUN状态，观察PLC的输出指示灯是否发亮。 4.1.2 内部硬件 PLC基本单元内部主要有3块线路板，即电源板、输入输出接口板及CPU板。 电源板主要为PLC各部件提供高质量的开关电源，如图4-5（a）所示。 输入输出接口板主要完成输入、输出信号的处理，如图4-5（b）所示。 CPU板主要完成PLC的运算和存储功能，如图4-5（c）所示。 4.1.3 内部结构 PLC基本单元主要由中央处理单元（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、电源单元、扩展接口、存储器接口、编程器接口和编程器组成，其结构框图如图4-6所示。 （1）输入电路 （2）输出电路 4.1.4 软件 1．梯形图 2．指令表 指令表（IL）是由许多指令构成的，PLC的指令是一种与微型计算机的汇编语言中的指令相似的助记符表达式，它由操作码和操作数两部分组成。 3．顺序功能图 4．梯形图的特点 4.2 PLC的软元件 PLC内部有许多具有不同功能的元件，实际上这些元件是由电子电路和存储器组成的。 例如，输入继电器（X）是由输入电路和输入映象寄存器组成；输出继电器（Y）是由输出电路和输出映象寄存器组成；定时器（T）、计数器（C）、辅助继电器（M）、状态继电器（S）、数据寄存器（D）、变址寄存器（V/Z）等都是由存储器组成的。 4.2.1 输入继电器 输入继电器与PLC的输入端子相连，是PLC接收外部开关信号的窗口，PLC通过输入端子将外部信号的状态读入并存储在输入映象寄存器中。 FX2N系列PLC的输入继电器采用八进制编号，如X000～X007，X010～X017，习惯写成X0～X7，X10～X17等，，最多可达184点。 图4-10是一个PLC控制系统的示意图。 4.2.2 输出继电器 输出继电器与PLC的输出端子相连，是PLC向外部负载发送信号的窗口。输出继电器用来将PLC的输出信号传送给输出单元，再由后者驱动外部负载。 FX系列PLC的输出继电器采用八进制编号，如Y0～Y7，Y10～Y17…最多可达184点，但输入、输出继电器的总和不得超过256点。 4.2.3 辅助继电器 PLC内部有许多辅助继电器，它是一种内部的状态标志，相当于继电器控制系统中的中间继电器。 特殊辅助继电器 特殊辅助继电器分为以下两类。 ① 只能利用其接点的特殊辅助继电器。 M8002为初始脉冲，仅在运行开始瞬间接通一个扫描周期，其波形如图4-12所示。 M8011～M8014分别是10?ms、100?ms、1?s和1?min的时钟脉冲特殊辅助继电器。 ② 可驱动线圈型特殊辅助继电器。 M8030为锂电池电压指示特殊辅助继电器，当锂电池电压下降到某一值时，M8030动作，指示灯亮，提醒PLC维修人员赶快更换锂电池。 M8033为PLC停止时输出保持特殊辅助继电器； M8034为禁止输出特殊辅助继电器； M8039为定时扫描特殊辅助继电器。 4.2.4 状态继电器 状态继电器是构成状态转移图的重要软元件，它与后述的步进顺控指令配合使用。 ① 初始状态继电器S0～S9共10点。 ② 回零状态继电器S10～S19共10点。 ③ 通用状态继电器S20～S499共480点。 ④ 保持状态继电器S500