1-3章 PLC的概念、工作原理和硬件结构[精品].ppt

第1讲 电气控制与PLC概述 P L C 工 作 过 程 图： PLC的用户程序由若干条指令组成，CPU从第一条指令开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序储存顺序的先后逐条执行用户程序，直到程序结束。然后，程序返回第一条指令开始新的一轮扫描，周而复始地重复上述的扫描循环。这种采用循环执行用户程序的方式也称为扫描工作方式，OB1是用于循环处理的组织块，相当于用户程序中的主程序，它可以调用别的逻辑块，或被中断程序(组织块)中断。 第1讲 电气控制与PLC概述 一个循环扫描过程称为扫描周期。扫描周期分为三个阶段进行：即输入采样(输入处理)阶段，程序执行(程序处理)阶段，输出刷新(输出处理)阶段。 第1讲 电气控制与PLC概述 在循环程序处理过程中，CPU并不直接访问I/O模块中的输入地址区和输出地址区，而是访问CPU内部的过程映像区。在PLC的存储器中，设置了一片区域用来存放输入信号和输出信号的状态，它们分别称为输入过程映像区和输出过程映像区。PLC梯形图中的其他编程元件也有对应的映像存储区。 第1讲 电气控制与PLC概述 输入采样 程序执行 输出处理 一个扫描周期 ●●● Q16.0 Q16.1 Q20.0 输入映像寄存器 ①采样 元件映像寄存器 ③写 ⑤写 ④读 I4.0 Q16.0 Q16.0 M0.0 ●●● ●●● 输出锁存电路 输出端子 输入端子 ●●● ②读 ●●● I4.0 I4.1 I8.0 ⑥刷新 第1讲 电气控制与PLC概述 1-主体框架； 2-导轨； 3-轿箱； 4-驱动电机； 5-外呼按钮及显示； 6-内选按钮及指示； 7-变频调速器； 8-输出转换端子； 9-输入转换端子 10直流电源； 11-底盘 电梯模型正面结构示意图 西门子S7-300 PLC的硬件结构 西门子S7-300 PLC的软件环境 第1讲 电气控制与PLC概述 可编程控制器的工作原理 可编程控制器的工作方式 1 可编程控制器的扫描周期 2 可编程控制器的实例分析 3 第1讲 电气控制与PLC概述 PLC与继电器控制系统、计算机工作方式的区别 1、可编程控制器的工作方式 继电器 并行的工作方式 微机 分时操作的串行工作方式 PLC 集中采样、集中输出、 周期性循环扫描的串行工作方式 串行工作方式是指某个瞬间只能处理一个事件。 第1讲 电气控制与PLC概述 2、可编程控制器的扫描周期 PLC循环扫描工作方式 的5个阶段： 第1讲 电气控制与PLC概述 在循环程序处理过程中，如无特殊要求CPU不直接访问I/O模块中的输入地址区和输出地址区，而是访问CPU内部的过程映像区。 在PLC的存储器中，设置了一片区域用来存放输入信号和输出信号的状态，它们分别称为输入过程映像区和输出过程映像区。 输入过程映像区的数据，取决于输入端子在输入采样阶段所刷新的状态。 输出过程映像区的状态，由程序中输出指令的执行结果决定。 第1讲 电气控制与PLC概述 2、可编程控制器的扫描周期 第1讲 电气控制与PLC概述 3、可编程控制器的实例分析 第1讲 电气控制与PLC概述 与 或 非 Q16.4=I4.0*I4.1 Q16.5=I4.2*I4.3 Q16.6= I4.0 I4.1 Q16.0 I4.2 I4.3 Q16.1 I4.4 Q16.2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 第1讲 电气控制与PLC概述 A( O I4.1 //接在左侧母线上的I4.1的常开触点 O Q16.0 //与I4.1的常开触点并联的Q16.0的常开触点 ) AN I4.2 //与并联电路串联的I4.2的常闭触点 = Q16.0 //Q16.0的线圈 第1讲 电气控制与PLC概述 可编程控制器与继电器控制系统的比较 比较项目 继电器控制 可编程控制器 控制逻辑 硬件接线多，体积大，连线复杂 软件逻辑，体积小，接线少，控制灵活 控制速度 通过触点开关实现控制，动作速度受继电器硬件限制，一般十几毫秒 由半导体电路实现控制，指令执行时间短，一般为微秒级 定时控制 由时间继电器控制，精度差 由集成电路实现，精度高 设计与施工 设计、施工、调试必须按照顺序进行，周期长 系统设计完成后，施工与程序设计同时进行，周期短 可靠性和 维护性 继电器触点寿命短，可靠性与维护性差 无触点，寿命长，可靠性高，有自诊断功能 价格 使用继电器、接触器等元件，价格低 使用大规模集成电路，价格高 第1讲 电气控制与PLC概述 可编程控制器与微机的区别 比较项目 可编程控制器 微 机 应用范围 工业控制 科学计算、数据处理、计算机通信等 使用环境 工业现场 具有一定温度、湿度的机房