6-PLC-数控机床电气控制讲稿.ppt

第六章　数控机床PLC控制 本章要点 可编程控制器的产生、定义、特点与发展 可编程控制器的基本组成及各部分的作用 可编程控制器的工作原理 数控机床PLC的功能和类型 S7-200系列可编程控制器的指令系统 可编程控制器的程序设计 数控机床PLC应用实例 6.1 可编程控制器概述 6.1.1可编程控制器的产生、特点和发展 6.1.2可编程控制器的基本组成和工作原理 6.1.3可编程控制的编程语言 6.1.1可编程控制器的产生、特点和发展 　1、可编程控制器的产生和定义 　　　可编程控制器（Programmable Logic Controller) 简称PLC。 　　自1969年第一台PLC面世以来，已成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制器。与机器人、CAD/CAM并称为工业生产自动化的三大支柱。 国际电工委员会（IEC）对PLC的定义 “可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下的应用而设计。它采用可编程的存储器，存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等面向用户的指令，并能通过数字或模拟式的输入输出，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部设备，都应按易于与工业控制系统连成一个整体、易于扩展其功能的原则设计。” 2、可编程控制器的特点 1）可靠性高，抗干扰能力强； 2）结构简单，通用性强； 3）功能强，适应面广； 4）编程语言简单，容易掌握； 5）体积小、重量轻、功耗低。 3、可编程控制器的发展 发展的两个趋势： 向体积更小、速度更快、高可靠性、功能更强、价格更低的小型PLC方向发展； 向大容量、高可靠性、大型网络化、良好兼容性和多功能方向的大中型PLC方向发展。 6.1.2可编程控制器的基本组成和工作原理 1、PLC的组成及各部分的作用 组成： 中央处理单元 　（CPU） 存储器 输入/输出接口 编程器 电源 外部设备 PLC各部分的作用 中央处理单元(CPU)：是PLC的核心，由运算器和控制器组成。在PLC中CPU按系统程序赋予的功能，完成逻辑运算、数学运算、协调系统内部各部分工作等任务。 存储器：有系统存储器和用户存储器两种，系统存储器存放系统管理程序。用户存储器存放用户编制的控制程序。 输入／输出接口（I/O） ：用于PLC与工业生产现场之间的连接。 I/O扩展接口：用于扩展输入、输出点数。 PLC各部分的作用 编程器：是PLC的重要设备，用于实现用户与PLC的人机对话。用户通过编程器不但可以实现用户程序的输入、检查、修改和测试，还可以监视PLC的工作运行。 电源：把外部电源（220V的交流电源）转换成内部工作电压。 外部设备：PLC还配有多种外部设备，如EPROM写入器，打印机，盒式磁带录音机，计算机等，其作用是帮助编程，实现监控以及网络通讯。 2、可编程控制器的工作原理 PLC采用周期循环扫描的工作方式，扫描过程包括：内部处理、通信处理、输入处理、程序执行、输出处理五个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。 当PLC处于停止（STOP）状态时，只完成内部处理和通信处理工作。当PLC处于运行（RUN）状态时，还要完成其它三个阶段。 PLC的程序执行过程： 1）输入采样阶段：PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入输入映像寄存器中。 2）程序执行阶段：根据 PLC 梯形图程序扫描原则，PLC按先左后右，先上后下的顺序逐句扫描。处理结果存入元件映像寄存器中。 3）输出刷新阶段：当所有指令执行完毕，PLC就进入输出刷新阶段。输出映像寄存器的状态被送至输出锁存器中，并通过一定的方式（继电器、晶体管或晶闸管）输出，驱动相应输出设备工作。 6.1.3可编程控制的编程语言 梯形图(LAD) 指令语句表(STL) 功能图 1、梯形图编程语言 梯形图是一种以图形符号及图形符号在图中相互关系表示控制关系的编程语言，它是在继电接触控制系统原理图的基础上演变而来的，简单直观。 梯形图沿用了继电接触控制图中的继电器触点、线圈等符号，并增加了许多功能强而又使用灵活的指令符号。 梯形图使用的是内部继电器，其接线是通过程序实现的“软连接”，只需改变用户程序，就可以改变控制功能。 梯形图的绘制规则： （1）梯形图采用自上而下、自左而右的顺序编写，PLC也是按这个顺序执行程序的。 （2）梯形图左右两条垂直的线称为母线。母线之间各个触点根据一定逻辑关系进行连接，最后以继电器线圈输出结束。每一逻辑行必须从左母线开始，右母线可以省略不画。 （3）梯形图中的触点有常开触点和常闭触点两种。这些触点可以是外部触点，也可以是内部继电器的状态，每一个触点都有一个标号，同一标号的触点可以反复使用。 （4）PLC的输入继电器是接收外部的