第一节 可编程控制器基本工作原理.ppt

* 第一节 可编程控制器基本工作原理 教学目的与要求： 掌握三种逻辑关系；熟悉可编程控制器的控制原理；了解PC的工作方式。 重点及难点： 重点：可编程控制器的控制原理 难点： PC的工作方式 概念： 是一种数字运算操作的电子系统，专为工业 环境下应用而设计。 可编程控制器： 它采用了可编程序的存储器，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出和输入，控制各种类型机械的生产过程。 可编程控制器与继电器控制电路相比具有以下特点： 1、可靠性高，抗告饶性能强； PC的供电电源及输入线路采用了多种形式滤波，内部主要核心部件采用直流5V电源供电，并有电压调整电路，保证供电电压的稳定。 PC中的主要部件，还采用了导电、导磁性能良好的材料进行屏蔽；PC的主电路与外接电路采用光电隔离措施，有效防止了外界干扰引起的误动作。 2、控制程序使用方便，功能完善。 可编程控制器的编程方式采用了类似继电器控制电路的“梯形图”，程序简单、直观，与计算机相比，编程方便，易于接收。 PC在使用过程中，当生产工艺改变或生产线设备更新需要改变控制过程时，只要按新的控制要求改变程序，不必更换PC即可满足要求。 可编程控制器除能完成继电器逻辑控制功能外，还能进行算术运算、定时、计算、通讯、人机对话、自检、记录等功能，使控制系统更加完善。 PC具有结构紧凑、坚固耐用、体积小巧等特点，容易装入机械设备内部，实现所谓“机电一体化”产品。PC与计算机联网，可构成集中管理的自动化控制系统。 第一节 可编程控制器基本工作原理 一、可编程控制器的控制原理 继电器控制电路 输入 控制 输出 由按钮开关、行程开关灯主令电器组成，其作用是用于发出控制指令。 由中间继电器、时间继电器及各种接点等元件组成，其作用是实现生产工艺要求的控制过程。 由接触器、电磁铁，信号灯等执行电器组成，其作用是用于控制电器的工作状态。 由于继电器的输入输出之间满足一定的因果关系，故称为继电器逻辑电路。下面讲几种常用的逻辑关系： “与”逻辑 如图4-1a所示的继电器控制电路，当X1、X2都闭合后，继电器Y才动作。其逻辑表达式为： “或”逻辑 如图4-1b所示，当接点X1或X2有一个闭合时，继电器Y就动作。其逻辑关系为： “非”逻辑 如图4-1c所示，继电器Y0的两个输出接点Y01、Y02互为相反状态，导致继电器1Y、2Y为不同的输出状态，故接点Y01与Y02之间和继电器1Y与2Y之间的关系成为“非”逻辑关系，其表达式为： X1 X2 Y X1 X2 Y X1 Y0 Y02 Y01 2Y 1Y 可编程控制器利用了这三种逻辑运算，以实现对生产机械的控制。下面讲述可编程控制器的控制原理： 可编程控制器 用于收集和保存被控制设备实际运行过程中的数据和信息，如被控设备的各种开关信息和操作指令。 利用各种逻辑运算，按生产工艺要求处理输入部分所采集的各种信息，并将处理结果传送到输出部分。 将逻辑部分的运算结果，通过输出电路去控制接触器、电磁铁等执行元件，以实现对生产过程的控制。 输入部分 逻辑部分 输出部分 可编程控制器和继电器控制系统的优缺点： 1、继电器控制系统是由各种继电器硬件及其触点和线路安某种方式固定连接在一起的线路，所以，它不能灵活变更逻辑控制功能。 2、可编程控制器是通过特定的逻辑符号和语句，按生产工艺不同的要求，编制不同的程序，可灵活实现不同的控制功能。 可编程控制器一般为使用提供以下几种继电器： 1、输入继电器； 2、输出继电器； 3、内部继电器。 梯形图： SB 1SB 2SB 2K2 2K1 1K2 2K1 2KM 1KM 2K 1K 1K1 X2 Y1 Y2 X1 SB X0 Y2 Y2 Y1 Y1 1K1 梯形图： SB 1SB 2SB 2K2 2K1 1K2 2K1 2KM 1KM 2K 1K 1K1 SB X402 1K1 M100 M101 Y431 X403 Y431 M101 T451 Y432 X2 Y2 X1 X0 Y1 Y1 Y1 X0 X1 X2 SB 1SB 2SB DC DC AC Y2 Y2 1KM 2KM 输入继电器 PC 输出接点 可编程控制器的控制原理示意图 可编程控制器的工作原理： 1、可编程控制器的组成： 外存接口 其他接口 编程器 扩张单元 中央处理 器CPU 程序系统 存储器 用户存 储器 输入接口 光电耦合 输出接口 继店器 晶体管 输出 晶闸管 A/D、D/A 计算机 其他设备 各类存储器 对于整体式的PC，这些部件都在同一个机壳内。而对于模块式结构的PC，各部件独立封装，称为模块，各模块通过机架和电缆连接在一起。 可编程控制器硬件系统