PLC基本结构及工作原理.ppt

第五章 PLC基本结构及工作原理 2.1 概述 ◆设计思想：吸取继电器和计算机两者的优点 ☆ 继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易更改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应性差，但简单易懂、价格便宜； ☆ 计算机功能强大、灵活（可编程）、通用性好，但编程困难； ☆ 采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”进行编程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。（梯形图） 2.1 概述 ◆70年代初期： 仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，只是用来取代传统的继电器控制,通常称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller） ◆70年代中期： 微处理器技术应用到PLC中，使PLC不仅具有逻辑控制功能，还增加了算术运算、数据传送和数据处理等功能 ◆80年代以后：随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，16位和32位微处理器应用于PLC中，使PLC得到迅速发展。PLC不仅控制功能增强，同时可靠性提高，功耗、体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且具有通信和联网、数据处理和图象显示等功能。 ◆现在……..可编程自动化控制器 （Programmable Automation Controller， PAC/PC） 2.1 概述 被称为现代工业控制的四大支柱之一 PLC 机器人 CAD/CAM 数控机床 ■ 是一种工业控制装置 ◆ 区别于一般微机控制系统 ◆ 区别于传统控制装置 2.1 概述 IEC 1987年对可编程控制器定义如下： 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，用来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或生产过程。 2.1 概述 PLC三大流派 ●欧洲：西门子（Siemens）； 法国的TE（Telemecanique） ●美国：A-B（Allen-Bradly）、GE（General Electric） ●日本：三菱电机（Mitsubishi Electric）、 欧姆龙（OMRON）、 FUJI ● 韩国、台湾等PLC产品 FX-PLC FX1S / FX1N/FX 2N AnS PLC控制与继电接触控制区别 PLC控制程序并不能替代整个控制系统的输入和输出部件，如输入部件行程开关、按钮等，输出部件接触器，电磁换向阀，信号灯等，这些输入输出部件需接在PLC的输入输出接线端子上，而PLC程序是用来实现输入部件与输出部件间的控制逻辑的，即输入部件采取了什么动作命令，通过控制逻辑，输出部件执行什么样的操作。但是在传统继电接触控制系统中，只起控制逻辑的部件，如该例的中间继电器KA和时间继电器KT，PLC软件程序就可替代它们，完成其控制逻辑。 三菱FX-2N系列PLC内部的等效电路 ◆ 开关量输入/输出接口 ●常用开关量输入接口： 输入接口用来完成输入信号的引入、滤波及电平转换。输入接口电路的主要器件是光电耦合器。光电耦合器可以提高PLC的抗干扰能力和安全性能，进行高低电平(24V／5V)转换。 ●常用开关量输出接口： ①继电器输出接口： 响应速度慢、动作频率低，可驱动交流或直流负载 ②晶体管输出接口： 响应速度快、动作频率高，只能用于驱动直流负载 ③晶闸管输出接口： 响应速度快、动作频率高， 只能用于驱动交流负载 ◆ 模拟量输入/输出接口 ●模拟量输入接口（A/D接口） 分辨率（8位、10位、12位等）、量化误差、偏移误差、满刻度误差、线性度、精度等 许多PLC还有与热电阻或热电偶配套使用的A/D接口 ●模拟量输出接口（D/A接口） 分辨率（8位、10位、12位等）、精度、线性度、稳定时间等 通信与扩展接口的连接实例 2.3 PLC性能指标及分类 PLC按结构可分为整体式和模块式。整体式的PLC具有结构紧凑、体积小，价格低的优势，适合常规电气控制。整体式的PLC也称为PLC的基本单元，在基本单元的基础上可以加装扩展模块以扩大使用范围。 模块式是把CPU、输入接口、输出接口等做成独立的单元块，具有配置灵活、组装方便的优势，适合输入／输出点数差异较大的控制系统。 2.4 PLC的主要应用 (1)开关量逻辑控制。这是PLC最基本的控制，可以取代传统的继电器控制系统。 (2)模拟量控制。除了开关量控制以外，PLC还可以接收、处理和控制连