第一章 可编程控制器基础知识.pptVIP

本课程基本情况 专业课 先修课程：电子电路基础，计算机应用基础 后续课程： 教材 《PLC原理与应用》李树雄　编 北京航空航天大学出版社 2006年10月第一版 课程主要内容和学习方法 可编程控制器的基础知识：类比；识记 FP1的指令系统：要求基本指令熟悉 FP1可编程控制器、编程工具简介：应用 PLC程序设计及应用：方法 编程简单，可在现场修改程序； 可靠性高于继电器控制柜； 体积小于继电器控制柜； 维护方便，最好是插件式； 可将数据直接送入管理计算机； 在成本上可与继电器控制柜竞争； 输入可以是交流115V； 输出为交流115V、2A以上，能直接驱动电磁阀等； 在扩展时，原系统只需很小变更； 用户程序存贮器容量至少能扩展到4K。 ● 1.1.2 可编程控制器的发展及定义 1969年，美国数据设备公司(DEC)研制出世界上第一台可编程控制器，并成功地应用在GM公司的生产线上。这一时期它主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC(Programmable Logic Controller)。 70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制领域，真正成为一种电子计算机工业控制装置，故称为可编程控制器，简称PC(Programmable Controller)。但由于PC容易和个人计算机 (Personal Computer)相混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程控制器的缩写。 　　1.2 PLC的特点及应用领域 1.2.1 PLC的主要特点 可靠性高、抗干扰能力强。主要有以下几个方面： 隔离(采用光电耦合器 ) 滤波 对PLC的内部电源采取了屏蔽、稳压、保护等措施。 设置了连锁、环境检测与诊断、Watchdog等电路。 利用系统软件定期进行系统状态、用户程序、工作环境和故障检测。 对用户程序及动态工作数据进行电池备份。 采用密封、防尘、抗振的外壳封装结构。 以集成电路为基本元件，内部处理过程不依赖于机械触点。采用循环扫描的工作方式，也提高了抗干扰能力。 2. 编程简单、使用方便、柔性好 易学易懂的梯形图语言 类似计算机汇编语言的助记符语言 3. 通用性好 　互换性好，扩展功能强 4. 功能强大，可实现三电一体化 　将电控(逻辑控制)、电仪(过程控制)和电结(运动控制)集于一体，可以方便、灵活地组合成各种不同规模和要求的控制系统。 5. 体积小、重量轻、功耗低 1.2.2 PLC的应用领域 开关量的逻辑控制：可取代传统继电器系统和顺序控制器。如各种机床、自动电梯、装配生产线、电镀流水线、运输和检测等的控制。而且输入、输出的点数不受限制。 机械运动控制：可用于精密金属切削机床、机械手、机器人等设备的控制。 过程控制（模拟量控制）：通过配用A／D、D／A转换模块及智能PID模块实现对生产过程中的温度、压力、流量、速度等连续变化的模拟量进行闭环调节控制。 数据处理：很强的数学运算、数据传送等。 多级控制 ：利用PLC的网络通信功能模块及远程I／O控制模块实现多台PLC之间、PLC与上位计算机的链接，以完成较大规模的复杂控制。 1.３ PLC的一般构成和基本工作原理 1.3.1 PLC的系统结构 ● PLC各部分的作用 CPU 诊断PLC电源、内部电路的工作状态及编制程序中的语法错误。 采集现场的状态或数据，并送入PLC的寄存器中存储起来。（读入数据／指令） 按存放指令的顺序，逐条读取指令，完成各种运算和操作。 （指令翻译） 执行指令规定的操作，并将处理结果送至输出端。（指令执行） 响应各种外部设备的工作请求。（中断输入） ● PLC各部分的作用 存储器 系统程序存储器：用以存放系统管理程序、监控程序及系统内部数据。PLC出厂前已将其固化在只读存储器ROM或PROM中，用户不能更改。 用户存储器：包括用户程序存储区及工作数据存储区。这类存储器一般由低功耗的CMOS-RAM构成，其中的存储内容可读出并更改。 注意： PLC产品手册中给出的“存储器类型”和“程序容量”是针对用户程序存储器而言的。 ● PLC各部分的作用 输入、输出接口电路 （１）输入接口电路： 　采用光电耦合电路，将限位开关、手动开关、编码器等现场输入设备的控制信号转换成CPU所能接受和处理的数字信号。 ● PLC各部分的作用 （２）输出接口电路：采用光电耦合电路，将CPU处理过的信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动接触器、电磁阀等外部设备的通断电。有三种类型： 电源