第5章可编程控制器基础知识详解.ppt

第5章 可编程控制器基础知识;5.1概述; 1.可编程序控制器的定义 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。它采用可编程序的存储器，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，控制各种类型的机械设备或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则进行设计。 ; (1)可靠性高,抗干扰能力强 (2) 通用性强,使用方便 (3) 程序设计简单,容易理解和掌握 (4) 系统设计周期短 (5) 体积小,重量轻 (6) 适应性强 ;3.可编程序控制器的发展方向 目前PLC发展方向主要有两个: 一是朝着小型化、简易、廉价化、方向发展。单片机技术的发展,促进了PLC向紧凑型发展,体积减小,价格降低,可靠性不断提高。 二是朝着大型、高速、标准化、系列化、智能化、高速化、大容量化、网络化方向发展,这将使PLC功能更强,可靠性更高,使用更方便,适用面更多功能方向发展。大型的PLC一般为多微处理器系统,有较大的存储能力和功能强劲的输入/输出接口。 ;5.2 可编程序控制器的基本组成;1.中央处理单元;图5-1 PLC的硬件基本结构图; 存储器是PLC用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量及运算数据的单元。存储器的类型有可读/写操作的随机存储器RAM和只读存储器ROM、PROM、EPROM和EEPROM。在PLC中，PLC的软件系统由系统程序和用户程序组成。 ; 输入/输出(I/O)是PLC和工业控制现场各类信号连接的部件。PLC通过输入接口把工业现场的状态信息读入,输入部件接收是从开关、按钮、继电器触点和传感器等输入的现场控制信号,通过用户程序的运算与操作,对输入信号进行滤波、隔离、电平转换等,把输入信号的逻辑值准确、可靠地传入PLC内部。并将这些信号转换成中央处理器能接收和处理的数字信号，把结果通过输出接口输出给执行机构。 PLC通过输出接口，接收经过中央处理器处理过的输出的数字信号,并把它转换成被控制设备或显示装置所能接收的电压或电流信号,从而驱动接触器、电磁阀和指示器件等。 PLC的等??电路图图5-2所示。;5—2 PLC的等效电路 ; 电源部件是把交流电转换成直流电源的装置,它向PLC提供所需要的高质量直流电源。可编程控制器电源包括各工作单元供电的开关稳压电源和掉电保护电源（一般为电池）。 PLC电源与普通电源相比稳定性好、抗干扰能力强。许多PLC还向外提供DC 24V稳压电源，用于对外部传感器供电。 ; 编程器是PLC必不可少的重要外围设备。它的主要作用是进行编辑、输入用户程序、检查、调试、修改，用来监视PLC的工作状态。也可在线监控PLC内部状态和参数，与PLC进行人机对话。它是开发、应用、维护PLC不可缺少的设备。; 其它接口包括外存储器接口、BEPPROM写入器接口、A/D转换接口、D/A转换接口、远程通信接口、与计算机相连的接口、打印机接口、与CRT相连的接口等。 ;5.2.2可编程序控制器的软件组成 1.系统程序 PLC的系统程序有三种类型。 1）是完成系统命令解释、功能子程序调用、管理、监控、逻辑运算、通信、各种参数设定、诊断等功能。 2）由PLC的制造厂家编写的，在PLC使用过程中不会变动，它和PLC的硬件组成有关，它关系到PLC的性能。 3）由制造厂家直接固化在只读存储器ROM、PROM或EPROM中，用户不能访问和修改。; 2.用户程序 用户存储器是指使用者根据工程现场的生产过程和工艺要求编写的控制程序，是PLC应用于工业控制的一个重要环节。主要用于存放用户按控制要求所编制的程序，可通过编程器进行必要的修改。PLC的编程语言多种多样，不同的PLC厂家，不同系列PLC采用的编程语言不尽相同。;通信与扩展接口的连接实例;5.3 可编程序控制器的工作原理;图5-3 PLC循环扫描工作过程; PLC工作的三个阶段 （1）输入采样阶段 （2）程序执行阶段 （3）输出处理阶段;5.4可编程序控制器的主要性能指标 ; 1.编程语言种类 PLC常用的编程语言有梯形图语言、语句表语言、流程图语言及某些高级语言等，使用最多的是前两者。 　 2.存储容量 小型机内存为1K到几K，中型机为几K至几百K，大型机几百K至2M字节。 3.输入输出（I/O）总点数 输入输出（I/O）点数越多，控制规模就越大。目前输入输出点数为8～14336点甚至更多 。