PLC基本結(jié)構(gòu)及工作原理.ppt

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1、第五章PLC基本結(jié)構(gòu)及工作原理2.1概述◆設(shè)計思想：吸取繼電器和計算機兩者的優(yōu)點☆繼電器控制系統(tǒng)體積大、可靠性低、接線復(fù)雜、不易更改、查找和排除故障困難，對生產(chǎn)工藝變化的適應(yīng)性差，但簡單易懂、價格便宜；☆計算機功能強大、靈活（可編程）、通用性好，但編程困難；☆采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”進行編程，使不熟悉計算機的人也能很快掌握使用。（梯形圖）2.1概述◆70年代初期：僅有邏輯運算、定時、計數(shù)等順序控制功能，只是用來取代傳統(tǒng)的繼電器控制,通常稱為可編程邏輯控制器（ProgrammableLogi

2、cController）◆70年代中期：微處理器技術(shù)應(yīng)用到PLC中，使PLC不僅具有邏輯控制功能，還增加了算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理等功能◆80年代以后：隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，16位和32位微處理器應(yīng)用于PLC中，使PLC得到迅速發(fā)展。PLC不僅控制功能增強，同時可靠性提高，功耗、體積減小，成本降低，編程和故障檢測更加靈活方便，而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象顯示等功能?！衄F(xiàn)在……..可編程自動化控制器（ProgrammableAutomationController，P

3、AC/PC）2.1概述被稱為現(xiàn)代工業(yè)控制的四大支柱之一PLC機器人CAD/CAM數(shù)控機床■是一種工業(yè)控制裝置◆區(qū)別于一般微機控制系統(tǒng)◆區(qū)別于傳統(tǒng)控制裝置2.1概述IEC1987年對可編程控制器定義如下：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。2.1概述PLC三大流派●歐洲：西門子（Siemens）；法國的TE（Tel

4、emecanique）●美國：A-B（Allen-Bradly）、GE（GeneralElectric）●日本：三菱電機（MitsubishiElectric）、歐姆龍（OMRON）、FUJI●韓國、臺灣等PLC產(chǎn)品選用PLC2004年國內(nèi)市場FX-PLCFX1S/FX1N/FX2N微型機AnS大中型機S7-200S7-300S7-300S7-400微型機中型機大型機CSPC200HCS2.2PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC控制與繼電接觸控制區(qū)別PLC控制程序并不能替代整個控制系統(tǒng)的輸入和輸出部件，如輸入部件行程開

5、關(guān)、按鈕等，輸出部件接觸器，電磁換向閥，信號燈等，這些輸入輸出部件需接在PLC的輸入輸出接線端子上，而PLC程序是用來實現(xiàn)輸入部件與輸出部件間的控制邏輯的，即輸入部件采取了什么動作命令，通過控制邏輯，輸出部件執(zhí)行什么樣的操作。但是在傳統(tǒng)繼電接觸控制系統(tǒng)中，只起控制邏輯的部件，如該例的中間繼電器KA和時間繼電器KT，PLC軟件程序就可替代它們，完成其控制邏輯。三菱FX-2N系列PLC內(nèi)部的等效電路“PLC的輸入輸出部分與繼電接觸控制系統(tǒng)的大致相同，PLC的控制部分用微處理器和存儲器取代了繼電器控制邏輯線路，

6、其控制作用是通過用戶軟件來實現(xiàn)的。”對比Y0輸入繼電器的狀態(tài)惟一地取決于外部輸入信號如果輸入繼電器X002外接的是熱繼電器KH的觸頭是常閉觸頭而不是常開觸頭，梯形圖中與Y0串聯(lián)的X002的觸點還用常閉觸點就錯了。為啥？當(dāng)電動機沒有過載時，熱繼電器KH的常閉觸頭不動作，X002的線圈得電，X002常閉觸點是斷開的，Y0線圈是失電的，與Y0相連的接觸器KM線圈不得電，KM的3個常開主觸頭也是常態(tài)斷開，電機不轉(zhuǎn)。不對啊！當(dāng)電機沒有過載時，電機是一直停止的，應(yīng)該是電機過載時，電機停下來。如何修正呢？Y0建議盡可能

7、用常開觸頭作PLC的輸入信號，這樣梯形圖的程序表達就與傳統(tǒng)繼電接觸控制電路的表達習(xí)慣一致了。例如把左圖的熱繼電器KH的觸頭改成常開觸頭。輸入繼電器的狀態(tài)惟一地取決于外部輸入信號的狀態(tài)，不可能受到用戶程序的控制，因此在梯形圖中絕對不能出現(xiàn)輸入繼電器的線圈。梯形圖中每個輸出軟繼電器Y，都對應(yīng)了一個輸出硬件模塊，當(dāng)輸出軟繼電器Y的線圈得電，則對應(yīng)的輸出硬件模塊僅有的一個“硬件”常開觸頭閉合，使外部負載工作。但是在梯形圖中，每個輸出軟繼電器Y的常開“軟”觸點和常開“軟”觸點都可以多次使用。Y0◆開關(guān)量輸入/輸出接

8、口●常用開關(guān)量輸入接口：輸入接口用來完成輸入信號的引入、濾波及電平轉(zhuǎn)換。輸入接口電路的主要器件是光電耦合器。光電耦合器可以提高PLC的抗干擾能力和安全性能，進行高低電平(24V／5V)轉(zhuǎn)換?！癯Ｓ瞄_關(guān)量輸出接口：①繼電器輸出接口：響應(yīng)速度慢、動作頻率低，可驅(qū)動交流或直流負載②晶體管輸出接口：響應(yīng)速度快、動作頻率高，只能用于驅(qū)動直流負載③晶閘管輸出接口：響應(yīng)速度快、動作頻率高，只能用于驅(qū)動交流負載2.2PLC的基本結(jié)構(gòu)--I/O