第七章可编程控制器详解.ppt

第七章 可编程控制器;第七章 可编程控制器;简单的逻辑控制 模拟量控制 闭环控制 伺服位置控制 多任务系统 分布式网络控制系统;控制功能强大（可以控制开关量、数字量、模拟量等），也可实现开环控制和闭环控制; 程序功能强大（支持程序控制的子程序、循环、跳转、多任务、中断等）; 网络功能（可以支持各种工业控制网络、现场总线甚至TCP/IP等）; 完善的自诊断、报警、监控功能; 可靠性高，专为恶劣环境设计，硬件和软件均考虑了提高可靠性的措施; 使用灵活，通过软件改变控制过程，不需要大量改变接线; 操作、维护简单; 设计方便 ;1．抗干扰能力强、可靠性高、环境适应性好。 可编程控制器是专门为工业控制而设计的，在设计和制造中均采用了诸如屏蔽、滤波、隔离、无触点、精选元器件等多层次有效的抗干扰措施，因此可靠性很高。此外，可编程控制器具有很强的自诊断功能，可以迅速方便地判断出故障，减少故障排除时间。可在各种恶劣的环境中使用。 ;2．编程方法简单易学。 可编程控制器的设计者在设计可编程控制器时已充分考虑到使用者的习惯和技术水平以及用户的使用方便，采用了与继电器控制电路有许多相似之处的梯形图作为程序的主要表达方式，程序清晰直观，指令简单易学，编程步骤和方法容易理解和掌握，其它的状态图和高级语言编程方法也是根据不同用户的习惯而设计的。 ;3．应用灵活、通用性好。 可编程控制器的用户程序可简单而方便地修改，以适应各种不同工艺流程变更的要求；可编程控制器品种多、可由各种组件灵活组成不同的控制系统，同一台可编程控制器只要改变控制程序就可实现控制不同的对象或不同的控制要求；构成一个实际的可编程控制器控制系统一般不需要很多配套的外围设备。 ;4．完善的监视和诊断功能。 各类可编程控制器都配有醒目的内部工作状态、通讯状态、I/O点状态和异常状态等显示，也可以通过局部通讯网络由高分辨率彩色图形显示系统监视网内各台可编程控制器的运行参数和报警状态等；具有完善的诊断功能，可诊断编程的语法错误、数据通??异常、内部电路运行异常、RAM后备电池状态异常、I/O模板配置变化等。 ;控制程序方便地根据工艺过程改变进行修改，而继电器系统需要改变硬件或接线; 输入/输出响应快; 方便地与计算机或智能装置等进行连结 可处理多种信号; 内部软件模拟中间继电器进行逻辑运算，对于复杂系统经济效益高。;一、可编程序控制器的基本结构 ;7.1 PLC的基本结构和工作原理; 1．中央控制单元CPU 中央控制单元一般为微型计算机系统，包括微处理器、系统程序存储器、用户程序存储器、计时器、计数器等。 微处理器是PLC的核心，其主要作用是： 接受从编程器输入的用户程序，并存入程序存储器中； 用扫描方式采集现场输入状态和数据，并存入输入状态寄存器中； 执行用户程序，产生相应的控制信号去控制输出电路，实现程序规定的各种操作； 通过故障诊断程序，诊断PLC的各种运行错误。 ; 2．存储器 系统程序存储器，存放PLC系统程序（包括监控、解释、故障诊断、系统子程序等，使用ROM） 用户程序存储器，存放用户程序（Flash RAM,EPROM等） 变量存储器，存放各种变量（逻辑变量、寄存器、定时器、计数器等值，RAM或者掉电保护的RAM,Flash RAM等）;?3．输入/输出电路（I/O） 1) 输入电路 输入电路是PLC与外部连接的输入通道。输入信号(如按钮、行程开关以及传感器输出的开关信号或模拟量)经过输入电路转换成中央控制单元能接受和处理的数字信号。 2）输出电路 输出电路是PLC向外部执行部件输出相应控制信号的通道。通过输出电路，PLC可对外部执行部件(如接触器、电磁阀、继电器、指示灯、步进电机、伺服电机等)进行控制。 输入/输出电路根据其功能的不同可分为数字输入、数字输出、模拟量输入、模拟量输出、位置控制、通讯等各种类型。;直流开关量输入接口电路;输出 方式;(图);? 4．电源部件： 电源部件能将交流电转换成中央控制单元、输入/输出部件所需要的直流电源；能适应电网波动、温度变化的影响，对电压具有一定的保护能力，以防止电压突变时损坏中央控制器。另外电源部件内还装有备用电池（锂电池），以保证在断电时存放在RAM中的信息不至丢失。因此用户程序在调试过程中，可采用RAM贮存，便于修改程序。 5．编程器 编程器是PLC的重要外部设备。它能对程序进行编制、调试、监视、修改、编辑，最后将程序固化在EPROM中。它可分成简易型和智能型两种。 简易型编程器只能在线编程，通过一个专用接口与PLC连接。 智能型编程器既可