现代控制技术课件(1246KB).ppt

* 梯形图程序 * 指令语句表 (7) 将程序输入PLC并调试 在个人计算机上用CX-Programmer软件编程，设置好通信格式后，即可将个人计算机中的梯形图程序直接下装到PLC 程序输入到PLC后即可进行模拟调试，在各指定输入端输入信号，观察输出指示灯的状态，并借助编程工具联机调试 * * 1.5　应用 1. 工业 1）开关量控制，如逻辑、定时、计数、顺序等； 2）模拟量控制，部分PLC或功能模块具有PID控制功能，可实现过程控制； 3）监控，用PLC可构成数据采集和处理的监控系统； 4）建立工业网络，为适应复杂的控制任务且节省资源，可采用单级网络或多级分布式控制系统。 2. 其他行业 可编程序控制器在其他行业的应用也日益广泛：在国防和民用，如建筑，环保，家用电器等。 * 2　结构和工作原理 2.1　结构 2.2　工作原理 * 2.1　结构 PLC专为工业场合设计，采用了典型的计算机结构，主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。图2.1为一典型PLC结构简图。 * 图2.1　结构简图 1. 中央处理单元 中央处理单元（CPU）一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片上。 CPU的主要功能： 1）从存储器中读取指令　 2）执行指令 3）顺序取指令 4）处理中断 * 2. 存储器 1）只读存储器　 2）随机存储器RAM　 * 3. 输入输出单元 （1）输入接口电路 （2）输出接口电路 * 输入接口电路 通常PLC的输入类型可以是直流、交流和交直流。输入电路的电源可由外部供给，有的也可由PLC内部提供。图2.2和图2.3分别为一种型号PLC的直流和交流输入接口电路的电路图，采用的是外接电源。 图2.2描述了一个输入点的接口电路。其输入电路的一次电路与二次电路用光耦合器相连，当行程开关闭合时，输入电路和一次电路接通，上面的发光管用于对外显示，同时光耦合器中的发光管使三极管导通，信号进入内部电路，此输入点对应的位由0变为1。即输入映像寄存器的对应位由0变为1。 * * 图2.2 直流输入电路图 * 图2.3　交流输入电路图 当按下SB后，输入接口工作，产生一个电信号输入到映像寄存器，再通过 数据总线送给CPU处理。这个过程可以等效成继电器的工作过程，即按下 SB，输入继电器X1线圈得电，输入继电器X1常开触点闭合、常闭触点断 开。输入继电器常开触点和常闭触点的使用可以不受数量的限制。 注意：输入继电器只能由外部信号驱动，而不能由内部指令来驱动。 * 输出接口模板 （1） 晶体管输出方式, 晶体管输出方式用于直流负载，采用 光电隔离 （2） 晶闸管输出方式, 双向晶闸管输出用于交流负载，采用光电隔离 （3） 继电器输出方式, 可用于直流负载，或用于交流负载。 无光电隔离 * 2.2　工作原理 1. 循环扫描 PLC采用循环扫描工作方式，这个工作过程一般包括五个阶段：内部处理、与编程器等的通信处理、输入扫描、用户程序执行、输出处理，其工作过程如图2.4所示。 图2.4中当PLC方式开关置于RUN（运行）时，执行所有阶段；当方式开关置于STOP（停止）时，不执行后3个阶段，此时可进行通信处理，如对PLC联机或离线编程。 * * 图2.4 工作原理图 可编程序控制器的输入处理、执行用户程序和输出处理过程的原理如图2.5所示。 PLC执行的五个阶段，称为一个扫描周期，PLC完成一个周期后，又重新执行上述过程，扫描周而复始地进行。 * * 图2.5　程序执行原理图 2. 与计算机的异同 相同点： （1）基本结构相同 （2）程序执行原理相同 不同点： 两者的不同点主要体现在工作方式上。 * 3. 与继电接触器的异同 相同点： 图形结构和逻辑关系相同。 不同点： （1）实现原理不同 （2）工作方式不同 * 2.3　技术性能指标 1. 外形尺寸 2. 输入输出点数 3. 机器字长 4. 速度 5. 指令系统 6. 存储器容量 7. 扩展性 8. 通信功能 * 2.4　编程语言 1. 梯形图 2. 语句表 3. 逻辑符号图 4. 高级语言 * （二）专业知识 1.电子电路知识 2.电机及拖动基础知识 3.自动控制技术知识 4.现代控制技术知识 （1）微机的基本组成和一般原理 （2）MCS－51系列单片机的基本知识 （3）可编程控制器的基本原理 （4）可编程控制器在工业电气设备控制系统中 应用的基本知识。 * ⑴ 深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求 被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程 控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁