电机与电气控制基础 课件 第4章 PLC及其应用.pptx

第4章PLC及其应用《电机与电气控制基础》杨清德宋文超杨波主编

目录CATALOGUE01引言02PLC的结构03PLC的基本工作原理04PLC的应用05结论《电机与电气控制基础》杨清德宋文超杨波主编

01引言《电机与电气控制基础》杨清德宋文超杨波主编

PLC的由来与应用PLC的产生1968年，美国通用汽车公司提出可编程控制器概念，1969年美数公司研制出首台PLC并成功应用于通用汽车生产线，标志着工业控制自动化的新时代。PLC的定义PLC是一种具有微处理器的数字运算控制器，用于自动化控制，其在自动化项目中的作用相当于人的大脑，用于存储信息和指令，指挥执行机构动作。PLC的发展PLC发展分5个阶段；发展趋势为高功能、高速度、高集成度、容量大、体积小、成本低、通讯联网功能强，体现为数字化、智能化、网络化。PLC的种类PLC按结构形式分类为整体式PLC、模块式PLC；按I/O点数分类为小型机、中型机、大型机；按功能分类为低档机、中档机、高档机。PLC的应用范围PLC的应用范围包括开关量的逻辑控制、过程控制、运动控制、通讯联网、数据处理等，广泛应用于工业自动化、交通管理、智能家居等领域。PLC与传统工业技术PLC与继电-接触器、单片机、计算机、集散型控制系统相比，具有功能完善、可靠性高、编程简单、使用方便等优点，适用于各种工业控制场景。010203040506

PLC的性能指标存储容量、I/O点数、扫描速度、指令系统、内部器件的种类和数量、扩展能力、特殊功能模块的数量、通讯功能。PLC的优点功能完善且通用性强，可靠性高并抗干扰能力强，编程简单且使用方便，安装与维护便捷，体积小且能耗低，型号多样且配套齐全。PLC的主要缺点PLC的体系结构封闭，使用专用总线、通讯网络和协议。I/O模板、机柜和电源模板等都不通用，且各公司产品之间互不兼容。PLC的特点与主要指标

PLC的工作方式及流程循环扫描工作方式是PLC的基本工作方式，即“串行”工作方式。PLC扫描工作流程分为公共处理、程序执行、扫描周期计算处理、I/O刷新和外设端口服务阶段。PLC的基本工作原理PLC的起动运行与停止PLC起动运行方式分自动、半自动、手动。停运方式分正常停运、暂停、紧急停运。PLC通过编程器或外部设备输入指令，经内部处理后通过输出模块控制被控对象。PLC的通讯通讯方式含并行与串行。计算机与PLC通讯实现数据交互，计算机可读取PLC数据，写入数据至PLC及向计算机写入数据，确保信息共享与协同作业的高效性。

02PLC的结构《电机与电气控制基础》杨清德宋文超杨波主编

中央处理模块中央处理模块（CPU）是PLC的核心，负责执行用户程序、控制输入输出、实现数据处理与通讯功能。其性能直接影响PLC的工作速度与处理能力。存储模块存储模块是PLC的重要组成部分，用于存放用户程序、逻辑状态、控制参数及历史数据等信息。根据存储类型，存储模块可分为ROM、EEPROM和RAM等。输入输出模块输入输出模块（I/O模块）是PLC与被控对象进行信息交互的桥梁，负责读取现场传感器信号并驱动控制执行机构。根据信号类型，I/O模块可分为数字量输入输出和模拟量输入输出两种。PLC硬件系统

电源模块为PLC系统提供稳定的电力供应，确保各模块正常工作。同时，它还能将输入的交流电转换为直流电，为CPU、存储器等关键部件提供稳定的电源环境。电源模块编程器用于下载程序到PLC，监控其运行状态，并能通过人机界面输入数据和指令。其他外部设备如扫描仪、打印机等，可进一步扩展PLC的功能，如数据采集、报表生成等。外部设备PLC硬件系统

系统软件系统软件是PLC系统的核心管理程序，负责解释并执行用户指令，提供标准的程序块供系统调用，以及进行内存管理、文件处理等。它确保PLC系统稳定运行，并为用户提供良好的开发环境。应用软件应用软件是用户根据实际需求编写的程序，用于实现特定的控制逻辑、数据处理等功能。它基于PLC的系统软件运行，通过编程语言如梯形图、功能块图等实现，并下载到PLC中执行。PLC的软件系统

03PLC的基本工作原理《电机与电气控制基础》杨清德宋文超杨波主编

循环扫描工作方式PLC采用循环扫描工作方式，主要包括RUN（运行）和STOP（停止）两种模式。在SCAN（扫描）工作方式下，PLC按照顺序逐个读取输入信号。PLC扫描工作流程PLC扫描工作流程包括公共处理、程序执行、扫描周期计算、I/O刷新和外设端口服务。PLC的工作过程分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。PLC的工作方式及流程

PLC起动运行方式PLC支持自动、半自动和手动三种起动运行方式。自动方式下，系统按程序自动动作，无需人工干预；半自动方式需要人工辅助；手动方式用于调试和特殊情况。PLC的停运方式PLC控制系统支持