电工与电子技术9.可编程序控制器.ppt

第九章 可编程序控制器 （PLC） 1 第九章 可编程序控制器 §９.1 概述 §９.2 基本概念和编程语言简介 §９.3 PLC指令及编程方法 §９.4 应用举例 2 §９.1 概述 1968年美国通用汽车公司。 1969年美国DEC公司研制出第一台PLC。 1971年日本开始生产PLC。 1973年欧洲开始生产PLC。 1974年我国开始生产PLC。 9.1.1 发展历史 3 9.1.2 在工业自动化中的地位 可编程控制器82% 过程控制仪表79% 计算机 43% 专用控制器 36% 数据采集系统 27% 能源管理系统 24% 自动材料处理系统 23% 分散控制系统 22%自动检测 18% 数控 15% 材料供应计划系统 14% 传送机械 9% CAD/CAM 8% 机器人、机器手 6% 4 ９.1.3 什么是PLC ? PLC 是一种专门用于工业控制的计算机。 ? 早期的PLC是用来替代继电器、接触器控制的。它主要 用于顺序控制，只能实现逻辑运算。因此，被称为可编程逻辑控制器（Programmable logic controller，略写 PLC ) ? 随着电子技术、计算机技术的迅速发展，可编程控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围。被称为可编程控制器（Programmable controller，略写PC)。为区别于Personal Computer (PC)，故沿用PLC 这个略写。 5 PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入输出控制各类机械或生产过程。PC及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统连成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。 用软件方式来实现“可编程”的目的。 6 中 央 处 理 单 元 存 储 器 数 据 存 储 器 输 出 接 口 地址总线 控制总线 数据总线 编程 单元 照明 电磁装置 执行机构 。。。。 电源 地址总线 控制总线 输 入 接 口 模拟量输入 行程开关 继电器接点 各种开关 ９.1.4 结构及工作原理 1.PLC结构示意图 7 2.各组成部分的作用 ? 存储器： RAM：存储各种暂存数据、中间结果、用户正调 试的程序。 ROM：存放监控程序和用户已调试好的程序。 8 ? 输入、输出接口：输入接口接受输入设备的控制信号；输出接口时将经主机及处理过的结果通过输出电路去驱动输出设备。一般采用光电隔离，以减小电磁干扰。这是提高PLC可靠性的重要措施之一。 输出三种形式：继电器 -- 低速大功率 可控硅 -- 高速大功率 晶体管 -- 高速小功率 ?电源：PLC的电源是指为CPU、存储器、I/O接口等 内部电子电路工作所配备的直流开关稳压电源。 9 各种接口、高功能模块：便于扩展。用于将扩充外部输入/输出端子数的扩展单元与基本单元连接在一起。 小型机：一体机。有接口可扩展。 中、大型机：模块式。可根据需要在主板上随意组合。 编程器：它是一种重要的外部设备，用于手持编程。 用户可以用它输入、检查、修改、调试程序或用它监 视PLC的工作情况。 10 小型机： 中、大型机： 11 ９.1.5 工作方式 微机：等待命令。 PLC：顺序扫描、不断循环。 CPU从第一条指令开始执行，遇到结束符又返回第一条，不断循环。分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段，并进行周期性循环。 这种工作方式 有什么好处？ 答：对慢速响应系统， 增强了抗干扰能力。 12 1. 输入/输出点数 ( I/O点数 )。 2. 扫描速度。 单位： ms /1000步 或 ?s /步 3. 内存容量。 4. 指令条数。 5. 内部寄存器数目。 6. 高功能模块。 ９.1.6 主要技术性能 13 1. 抗干扰、可靠性高。 2. 模块化组合式结构，使用灵活方便。 3. 编程简单，便于普及。 4. 可进行在线修改。 5. 网络通讯功能，便于实现分散式测控系统。 6. 与传统的控制方式比较，线路简单。 ９.1.7 优点 14 1. 用于开关逻辑控制。 2. 用于机加工数字控制。 3. 用于闭环过程控制。 4 用于组成多级控制系统。 ９. 1. 8 应用 15 §９.2 基本概念和编程语言简介 PLC