电器及PLC控制技术与实训第2版教学课件ppt作者崔金华第3章课件.ppt

第3章 PLC概述 学习目标 【知识目标】 1．了解PLC的定义； 2．了解PLC的组成与工作原理； 3．了解PLC的常用编程语言； 4．了解FX2N系列PLC的内部配置； 5．了解FX2N系列PLC的硬件结构。 主要内容 3.1 PLC简介 3.2 PLC的基本组成与工作原理 3.3 PLC的编程语言 3.4 PLC的内部系统配置 3.5 FX-20P-E手持编程器 3.1 PLC简介 一、可编程序控制器的产生和定义 1968年美国通用汽车公司对汽车生产线控制系统提出10项采用计算机控制的改造要求并公开招标，1969年美国数字设备公司根据这一要求，研制开发出世界上第一台可编程序控制器，并在GM公司汽车生产线上首次应用。 1987年国际电工委员会颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：可编程序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，用来在其内部存储逻辑运算、顺序控制、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输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。  二、可编程序控制器的特点 1．抗干扰能力强，可靠性高。 2．控制系统结构简单，通用性强。 3．编程方便，易于使用。 4．功能完善。 5．系统设计、调试的周期短。 6．体积小，维护操作方便。 3.1 PLC概述 四、可编程序控制器的分类 1．按I/O点数及存储器的容量分为大、中、小三个等级。 小型PLC的输入、输出总点数一般在256点以下，用户程序存储器容量在2K字（1K=1024，存储一个1或0的二进制码称为1位，一个字为16位）以下。 中型PLC的输入、输出总点数在256-2048点之间，用户程序存储器容量一般为2K-8K字。 大型PLC的输入、输出总点数在2048点以上，用户程序存储器容量达到8K字以上。 2．根据结构形式分为整体式和模块式。 3.1 PLC概述 五、可编程序控制器的性能指标 1．存储容量 存储容量是指用户程序存储器的容量。 2．I/O点数 输入/输出（I/O）点数是PLC可以接受的输入信号和输出信号的总和 。 3．扫描速度 扫描速度是指PLC执行用户程序的速度 。 4．内部元件的种类与数量 5．特殊功能单元 3.2 PLC的基本组成与工作原理 3.2 PLC的基本组成与工作原理 1．中央处理器（CPU） CPU是整个PLC的核心部件，由控制器、运算器和寄存器组成并集成在一个芯片内。CPU主要完成的任务是从存储器中读取指令；执行指令；准备下一条指令；处理中断。 2．存储器 可编程序控制器的存储器包括系统存储器和用户存储器两部分。 系统存储器，用于存放PLC的内部系统管理程序，用户不能更改。 用户存储器，主要用于存储用户程序及工作数据等，其内容可以由用户修改或增删。 3．输入/输出单元（I/O接口电路） 输入/输出单元是将PLC与现场各种输入、输出设备连接起来的部件（也称为I/O单元或I/O模块）。 （1）输入单元通过PLC的输入端子接受现场输入设备的控制信号，并将这些信号转换成CPU所能接受和处理的数字信号输入主机。 （2） 输出单元用于把用户程序的逻辑运算结果输出到PLC外部，具有隔离PLC内部电路与外部执行元件的作用，同时兼有功率放大作用。PLC输出一般有三种：继电器输出型（R）、晶体管输出型（T）、晶闸管输出型（S）。 4．电源 电源单元是PLC的电源供给部分，交流电源经整流和稳压向PLC各模块供电，一般PLC采用AC220V，也可采用DC24V。 5．编程器 编程器是PLC重要的外围设备，编程器不仅用于编程，还可以利用它进行程序的修改和检查，以及器件的监控。专用的编程器有简易编程器和智能编程器。现在的趋势是使用以个人计算机为基础的编程装置。如图所示。 二、可编程序控制器的工作原理 可编程序控制器采用不断循环的顺序扫描工作方式，PLC的工作过程如图所示。 （1）上电初始化 PLC上电后对系统进行一次初始化，包括硬件和软件初始化，停电保持范围设定及其它初始化处理等。 （2）系统自诊断 PLC每扫描一次，执行—次自诊断检查，确定PLC自身的动作是否正常，如果发现异常，则停机并显示出错。若自诊断正常继续向下扫描。 （3）通讯服务 PLC自诊断处理完成以后进入通讯服务过程。CPU自动检测并处理各通信端口接收到