《可编程控制器原理与应用》电子教案 第1章 可编程控制器初步(电子工业出版社).ppt

中等职业学校教学用书 《可编程控制器原理与应用》 电子教案 周惠文 主 编 可编程控制器原理与应用  1.1 可编程控制器的起源与发展 一、背景 20世纪60年代，美国汽车制造业竞争日趋激烈，汽车产品更新换代的周期越来越短，而继电器控制的汽车自动生产流水线设备体积大，触点使用寿命低，可靠性差，故障率高，维修和维护不便；同时这种控制系统智能化程度很低，当产品更新，生产工艺和流程变化时，整个系统都需要重新设计和安装，从而严重影响了企业生产效率，延长了汽车产品的更新周期。因此人们迫切需要一种通用性强、灵活方便的新型控制系统来替代原来的继电器控制系统。 二、10项指标 1．编程方便，可现场修改程序。 2．维修方便，采用插件式结构。 3．可靠性高于继电器控制系统。 4．体积小于继电器控制柜。 5．数据可直接送入管理计算机。 6．成本可与继电器控制系统竞争。 7．输入可为市电。 8．输出可为市电，输出电流要求在2安培以上，可直接驱动电磁阀、 接触器等。 9．系统扩展时，原系统变更最小。 10．用户存储器容量大于4K。 美国数字电子公司（DEC）-----1969年研制出世界上第一台可编程控制器 我国于1974年开始研制，并于1977年生产出了第一台有实用价值的可编程控制器。 由于当初它主要用于逻辑控制、顺序控制，故称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC PLC、CAD/CAM、机器人 将会成为工业自动化的三大支柱 （１）CPU：中央处理器，PLC的核心 （2）存储器： 用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其它一些信息  只读存储器（ROM）： 主要用来存放系统程序 只能读出不能写入 随机存取存储器（RAM）：主要用来存放用户程序、各种暂存 数据和运算中间结果等。 可以随机对其进行读出和写入 4.电源 PLC内部电路采用直流开关稳压电源 输入传感器采用24V直流电源 输入/输出回路的电源一般相互独立，避免干扰 二、可编程控制器的工作原理 （一）PLC的工作方式：循环扫描的方式 （三）PLC 的扫描周期 1.输入采样阶段:PLC顺序扫描各输入端，并将各输入状态存入相应的输入映像寄存器中，输入映像寄存器被刷新，此状态将被保持到本扫描周期结束。 2.程序执行阶段 :PLC从第0步开始从左到右、自上而下顺序扫描执行用户程序，并将当前输入映像寄存器和输出映像寄存器的相关内容读入，参与程序的运算、处理；最后将结果存入输出映像寄存器。 3.输出刷新阶段:PLC将输出映像寄存器中的内容转存到输出锁存器，刷新输出锁存器的内容，从而改变输出端子的状态，驱动负载实现控制。 ? 1.3 三菱FX2系列可编程控制器 1．输入端子 ：用于连接输入元件 　 （1）端口设置a.点击菜单栏“PLC” →“端口设置”菜单 b.选择与计算机通讯的端口和传送速率，点击“确认”按钮。 （2）串口设置 b．选择PLC机型 c. 点击菜单栏“PLC” →“串行口设置”菜单。 d. 进行串行口设置。 1.4 一个简单的开关量控制应用实例 一、 二、输入/输出分配 １．输入/输出分配表 2．输入/输出接线图 3 . 程序设计 1． 设计方法 （1）翻译法 :将继电器电路的控制逻辑图直接转化为PLC梯形图的程序设计方法。 （2）解析法 :是将输入信号、输出信号的逻辑关系用逻辑表达式表示，并用逻辑代数简化程序的设计方法。 2. 梯形图程序设计基本原则 （1）梯形图程序起始于左母线，终止于右母线，应按自上而下、从左至右的方式编制。 （2）几条支路并联时，串联触点多的支路尽量放在上方。 （3）并联电路块串联时，并联支路多的电路块尽量靠近左母线。 逻辑线圈应和右母线直接相连，中间不能有任何元件。 * * 第1章 可编程控制器初步 可编程控制器的功能 逻辑运算、定时、计数 算术运算、数据处理和传输 通信联网 故障自诊断 1.２ 可编程控制器构成及工作原理 一、可编程控制器构成 １．PLC基本组成 组 成 控制器 运算器 作用: 运行用户程序，监控I/O接口状态， 作出逻辑判断和进行数据处理 3.输入/输出（I/O）接口： (1)输入接口：用于连接输入设备 一般采用光电耦合电路 PLC通过输入接口接收各种控制信号，改变 输入元件的状态，并参与用户程序的运算 (2)输出接口：