第一章 PLC背景知识.ppt

教材：可编程控制器原理及应用(第2版) 宫淑贞 徐世许 人民邮电出版社 2009.4 参考书：PLC电气控制----CPM1A系列和S7-200 夏田 陈婵娟 等 化学工业出版社 2008.2 可编程控制器原理及应用实例 张进秋等 机械工业出版社 2003 第一章 可编程序控制器的基础知识 1.1 PLC的产生、命名与发展 PLC的循环扫描工作方式 S闭合，LED亮表示接通。光耦合器T导通，A点高电平，经滤波电路送入内部电路。当CPU程序访问该路信号时，该点对应的输入映射寄存器的状态为1；相反为0。 4.1.2交流输入单元 工作原理与直流输入电路基本相同。 (汇点式) (分组式) (分隔式) 4.2开关量输出单元 输出单元将CPU送出的弱电控制信号通过输出电路的光电隔离和功率放大等转换成现场需要的强电信号输出，以驱动接触器、电磁阀、电磁铁等执行元件。 汇点式 分组式 分隔式 4.2.1晶体管输出单元 晶体管无触点开关，其使用寿命长，响应速度快。 4.2.2双向晶闸管输出单元 负载电源可根据需要选择直流或交流。 4.2.3继电器输出单元 负载可直流或交流。但是由于继电器使用寿命为10—30万次，因此频繁通断场合（高频脉冲）应该选用晶体管或晶闸管。 PLC内部输出电路 5、电源 *开关式稳压电源输入电压范围宽、体积小、 重量轻、效率高、抗干扰性能好。 PLC一般配有开关式稳压电源 6、编程器 专用编程器 图形编程器 简易编程器 计算机辅助编程 不能输入梯形图程序，只能输入语句表程序 可直接输入梯形图程序。 利用计算机，通过硬件接口和专用软件包，使用户直接在计算机上编程。既可以用梯形图也可以用助记符编程，具有很强的监控能力。是近几年的发展新趋势，大大提高了程序编写和调试的效率 第四节 可编程序控制器(PLC)的工作原理 PLC控制 程序控制 在可编程序控制器构成的控制系统中，支配控制系统工作的程序存放在存储器中，利用程序来实现控制逻辑，完成控制任务。 PLC是一种微机控制系统，其工作原理也与微机相同，但在应用时，可不必用计算机的概念去做深入的了解，只需将它看成是由普通的继电器、定时器、计数器、移位器等组成的装置，从而把PLC等效成输入、输出和内部控制电路三部分， 1）输入部分 作用： 接受被控设备的信息或操作命令等外部输入信息。 2）内部控制电路 作用： 运算和处理由输入部分得到的信息，并判断应产生哪些输出。 3）输出部分 作用：驱动外部负载。 机电控制系统 循环扫描工作方式 微机原理 PLC的工作过程是周期性的循环扫描的工作过程。 每一个循环称为一个扫描周期。 一个扫描周期中除了执行指令外，还有 I/O刷新、故障诊断等操作。 输出刷新：将输出继电器的元件映象寄存器的状态传送到相应的输出锁存电路，再经输出电路的隔离和功率放大部分传送到PLC的输出端，驱动外部（负载）执行元件动作。 I/O刷新阶段： 输入刷新：CPU从输入电路中读出各输入点状态，并将此状态写入输入映象寄存器中, 刷新输入映象寄存器的内容。 程序执行阶段： CPU按先左后右，先上后下的顺序对每条指令进行逐条调出并解释、执行，CPU从输入映象寄存器和元件映象寄存器中读出各继电器的状态，根据用户程序给出的逻辑关系进行逻辑运算，运算结果再写入元件映象寄存器中。 第五节 可编程序控制器(PLC)的编程语言 一、梯形图 二、语句表 三、逻辑功能图 四、逻辑方程式或布尔代数式 一、梯形图 PLC继电器 物理继电器 二、语句表 语句表是一种与汇编语言类似的助记符编程表达式。 LD 00000 (表示逻辑操作开始,常开触点与母线连接) OR 01000 (表示常开触点并联) ANDNOT 00001 (表示常闭触点串联) OUT 01000 (表示输出) 例： 语句表与梯形图是一一对应关系；语句表将梯形图控制逻辑描述出来，并通过编程器输入到机器中去。 三、逻辑功能图 逻辑功能图用“与”、“或”、“非”等逻辑功能来表达控制功能 四、 逻辑方程式或布尔代数式 01000=(00000+01000)?/00001 第六节 可编程序控制器(PLC)性能指标和分类 1、PLC的性能指标 1.)I/O点数——输入、输出端子的个数 2.)用户程序存储器容量————决定了PLC可以容纳用户程序的长短，一般以字为单位来计算。 中、小型PC的存储容量一般在8K以下，大型PC