PLC-基础教程探析.ppt

施耐德小型PLC---TWIDO技术培训课程;目录;目录（续）;第一章 PLC基础知识;1.1 可编程控制器的发展历程 在现代化生产设备中，有大量的开关量、数字量、以及模拟量的控制装置。例如电机的启停、电磁阀的开闭、产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等等。 过去，以上的控制主要是用继电器或分立的电子线路来实现。但是随着生产的飞速发展，人们对这些自控装置提出了更通用、易扩展、易维护、更可靠、更经济的要求。 可编程序控制器(Programmable Logic Controller)就是根据上述要求开发出来的。它按照成熟而有效的继电器控制概念和设计思想，利用不断发展的新技术、新电子器件，逐步形成了各具特色的系列产品。PLC是计算机家族中的一员，是以微处理器为基础的工业控制器，具有较强的控制功能，处理速度快，应用灵活、广泛，经济性好，易于调试、维护和扩展。一般使用梯形图语言编程，易于理解和掌握。采用循环处理方式，响应快，适合于实时控制。 目前世界上先进工业国都竞相开发、生产该类产品，我国现在正大量引进国外产品。总之，PLC已成为解决自动控制问题的最有效工具，它越来越受到人们的关注。;1.2 可编程控制器的基本结构 硬件结构： PLC是一种用作自动控制的专用电子计算机，主要由以下几部分组成：1、输入----从外部取入信息；2、输出---将运算结果输出给外部；3、存储器---记忆系统和用户程序及数据；4、处理器(CPU)---执行用户程序，读取输入信息，经运算后输出；5、电源---向各部分提供电源；6、外部编程设备(可选)---用于编程及监控、调试程序。其结构如下图所示： ;1.3 可编程控制器的工作原理 1.3.1 扫描原理 1.3.2 I/O映象区，响应时间 1.3.3 举例说明PLC如何取代传统的继电器、接触器控制电路 ;1.3.1 扫描原理 PLC采用循环扫描的方式进行，循环扫描一次所用的时间称为一个扫描周期。扫描周期的长短由CPU指令执行速度、用户程序长短、有无外围设备与PLC交换信息等多种因素决定，扫描周期的长短直接影响输入、输出的响应速度。 一个扫描周期由以下几部分组成： 内部处理：系统检测程序存储器容量、实时时钟当前值的修改、状态指示灯的改变、检测PLC运行/停止的变化、检测其它系统参数，处理来自编程端口的请求。 读取输入信息：将输入信息读入存储器 程序处理：用户程序的执行 输出值刷新：刷新输出信号 ;内部处理 ;1.3.2 I/O映象区，响应时间 输入采样阶段：PLC以扫描方式依次读入所有输入状态和数据，存入输入映象区。输入采样结束后，进入扫描执行用户程序阶段和更新输出映象区阶段。在这两个阶段，即使输入状态变化，输入映象区的数据不会改变。因此如输入信号是脉冲性质，则脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证此信号被正确读入。 用户程序执行阶段：PLC总是按从上到下，从左到右的顺序扫描执行用户程序，对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新输出I/O映象区中对应位的状态，或者执行该梯形图所规定的特殊功能指令。因此在用户程序执行过程中，只有输入I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软元件在输出I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化。另外，先扫描到的梯形图，其程序执行结果会对后扫描到的并且用到过这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，后扫描到的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对其前面的程序起作用。 输出刷新阶段：当扫描用户程序结束后， PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出电路，再经输出电路驱动相应的外设，这就是PLC的真正输出。;PLC的I/O响应时间 ???? 为了增强PLC的抗干扰能力，提高其可靠性，PLC的每个开关量输入端都采用光电隔离等技术。为了能实现继电器控制线路的硬逻辑并行控制， PLC采用了不同于一般微型计算机的运行方式（扫描技术）。以上两个主要原因，使得PLC得I/O响应比一般微型计算机构成的工业控制系统慢很多，其响应时间至少等于一个扫描周期，一般均大于一个扫描周期甚至更长。 ???? 所谓 I/O响应时间指从PLC的某一输入信号变化开始到系统有关输出端信号的改变所需的时间。其最短的I/O响应时间与最长的I/O响应时间如下图所示： ????最短I/O响应时间： ? 最长I/O响应时间：;1.3.3 PLC如何取代传统的继电器、接触