FX2系列PLC指令系统及应用.ppt

第八章可编程序控制器及其应用 第一节可编程序控制器概述 第二节可编程序控制器的工作原理 第三节FX2系列可编程序控制器简介 第四节FX2系列PLC指令系统及应用 第五节可编程序控制器的程序设计 第六节PLC控制系统设计的步骤和内容 第一节可编程序控制器概述 一、PLC的组成及各部分的作用 PLC实际上就是一种工业控制计算机，与一般的计算机相比，它具有更强的与工业过程相连接的模块和更直接适应于控制要求的编程语言。因此，PLC与计算机控制系统的组成相似，也是由中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)模块、电源等组成，如图8-1所示。 1.中央处理单元(CPU) CPU是整个PLC系统的核心。CPU按PLC系统程序赋予的功能，指挥PLC有条不紊地进行工作。 第一节可编程序控制器概述 2.存储器 PLC的存储器有两种，一种是可进行读/写操作的随机存储器RAM;另一种为只读存储器ROM , PROM , EPROM , EEPROM o PLC中的RAM用来存放用户编制的程序或用户数据。存于RAM中的程序可随意修改。 PLC的系统程序是由PLC生产厂家设计提供，出厂时已固化在各种只读存储器中，不能由用户直接存取、修改。 3.输入/输出(I/O) 模块输入/输出模块是PLC与被控设备之间的连接部件。输入/输出模块有数字量(包括开关量)和模拟量两种形式。输入/输出模块一般都具有光电隔离和滤波，其作用是把PLC与外部电路隔开，以提高PLC的抗干扰能力。 第一节可编程序控制器概述 PLC的开关量输入模块按输入信号的不同有三种类型:直流输入模块、交流输入模块、交直流输入模块，如图8-2所示。 PLC的开关量输出模块有三种形式:一种是继电器输出型，通过继电器触点控制外部电路的通断;另一种是晶体管输出型，通过光电隔离器使开关晶体管截止或饱和导通以控制外部电路的通断;第三种是双向晶闸管输出型，采用光触发型双向晶闸管。如图8-2所示。 继电器输出型模块既可带直流负载也可带交流负载，属于交直流输出型模块。晶体管输出型模块只能带直流负载，晶闸管输出型模块只能带交流负载。 第一节可编程序控制器概述 由于PLC的种类较多，各PLC生产厂家采用的输入/输出模块电路会有所不同，但基本原理大同小异，相差不大。 为了满足工业上更加复杂的控制需要，PLC还配有许多智能I/O模块，通过智能I/O模块，用户可方便地构成各种工业控制系统。 PLC输入信号端个数和输出信号端个数称为PLC的输入/输出(I/O)点数。 4.通信模块 PLC有各种通信模块，通过这些通信模块可与监视器、打印机、其他的PLC或计算机相连。 第一节可编程序控制器概述 5.编程器 编程器主要由键盘、显示器、工作方式选择开关和外存储器接插口等组成。编程器的作用是用来编写、输入、调试用户程序，也可在线监视PLC的工作状态。 编程器有简易型和智能型两类。简易型编程器只能联机编程，且需将梯形图转化为语句表才能输入。智能编程器既可联机编程又可脱机编程，可直接输入梯形图和通过屏幕对话。 6.电源 PLC的电源一般为单相交流电源，通常为110L 220V，也有用直流24 V供电的。PLC对电源的稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值±15%的范围内波动。 第一节可编程序控制器概述 二、PLC控制系统的组成及等效电路 任何一个继电器控制系统，都是由输入、输出和逻辑控制三个基本部分组成，其框图如图8-3所示。其中输入部分是指各种开关信息，如按钮、行程开关等;逻辑部分是按照控制要求设计的，是由若十继电器及触点通过实际接线构成的有一定逻辑功能的控制电路;输出部分是指各种执行元件，如接触器、电磁阀、指示灯等。由于逻辑部分是用硬接线将许多继电器按某种固定方式连接起来的电路，故程序不能灵活改变，并且接线复杂，故障点多。 第一节可编程序控制器概述 同样，可编程序控制器控制系统也是由输入、输出和逻辑控制三部分组成，其框图如图8-5所示。图中PLC控制系统的输入和输出部分与传统的继电器控制系统基本相同，但其逻辑部分是采用PLC，由用户程序代替了继电器控制电路，使其不仅能实现逻辑运算，还具有数值运算及过程控制等复杂控制功能。由于PLC是采用软件实现控制功能，因此可以灵活、方便地通过改变用户程序以实现控制功能的改变，从根本上解决了继电器控制电路逻辑关系难以改变的问题。 对于使用者来说，可以不考虑PLC内部的复杂结构，也不必使用计算机语言，而只要将PLC看成是由许多“软继电器”组成，采用与继电器控制电路相似的梯形图语言即可设计出控制程序。图8-6为启动、保持、停止继电器控制电路对应的