高等電工學(xué)ppt課件.ppt

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1、第12章可編程控制器(PLC)概述12.2可編程控制器的程序編制12.3可編程控制器應(yīng)用舉例12.1可編程控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理第12章可編程控制器(PLC)本章要求：1.了解可編程控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理。2.了解可編程控制器的幾種基本編程方法。3.熟悉常用的編程指令。4.學(xué)會使用梯形圖編制簡單的程序。第12章可編程控制器（PLC）概述1.定義：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算的電子操作系統(tǒng)裝置，專為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，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(yùn)算、順序控制、定時/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式或模擬

2、式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備都應(yīng)按易于與工業(yè)控制器系統(tǒng)聯(lián)成一個整體和易于擴(kuò)充其功能的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)2.可編程控制器的發(fā)展：它的起源可以追溯到60年代，美國通用汽車公司為了適應(yīng)汽車型號不斷翻新的需要，對生產(chǎn)線上的控制設(shè)備提出了新的要求，為此研制了第一臺可編程控制器用于生產(chǎn)線上，通過改變存儲在里面的指令的方法來改變生產(chǎn)線的控制流程，從而提供了繼電器控制系統(tǒng)無法比擬的靈活性。但這一時期它主要是代替繼電器系統(tǒng)完成順序控制，雖然也采用了計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想，實(shí)際只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算，故稱為可編程邏輯控制器簡稱

3、PLC（ProgrammableLogicalController）。進(jìn)入80年代，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，可編程控制器的功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出邏輯控制、順序控制的范圍，可以進(jìn)行模擬量控制、位置控制，特別是遠(yuǎn)程通訊功能的實(shí)現(xiàn)，易于實(shí)現(xiàn)柔性加工和制造系統(tǒng)，因此將其稱為可編程控制器（ProgrammableController）簡稱PC,但為了與個人電腦PC相區(qū)別，仍將其稱為PLC。PLC已被稱為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（PLC、機(jī)器人和CAD/CAM）之一。目前PLC已廣泛應(yīng)用于冶金、礦業(yè)、機(jī)械、輕工等領(lǐng)域，加速了機(jī)電一體化的進(jìn)程。

4、各種PLC的具體結(jié)構(gòu)雖然多種多樣，但其結(jié)構(gòu)和工作原理大同小異，都是以微處理器為核心的電子電氣系統(tǒng)。PLC各種功能的實(shí)現(xiàn)，不僅基于其硬件的作用，而且要靠其軟件的支持。PLC內(nèi)部主要由主機(jī)、輸入/輸出接口、電源、編程器、擴(kuò)展接口和外部設(shè)備接口等幾部分組成。12.1可編程控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理12.1.1可編程控制器的結(jié)構(gòu)及各部分的作用模擬量輸入行程開關(guān)繼電器觸點(diǎn)各種開關(guān)傳感器CPUROM、RAM電源部件輸出接口輸入接口外設(shè)接口照明電磁裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用光電隔離裝置繼電器、可控硅、晶體管電路編程器打印機(jī)計(jì)算機(jī)1.主機(jī)CPU是PLC的核心，

5、一切邏輯運(yùn)算及判斷都是由其完成的，并控制所有其它部件的操作。它就是我們常說的電腦芯片。(1)運(yùn)行用戶程序。(2)監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)。(3)作出邏輯判斷和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理主機(jī)部分包括中央處理器（CPU）、系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器系統(tǒng)程序存儲器：主要存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序及對用戶程序作編譯處理的程序。系統(tǒng)程序已由廠家固定，用戶不能更改。用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器：主要存放用戶編制的應(yīng)用程序及各種暫存數(shù)據(jù)、中間結(jié)果。內(nèi)部存儲器有兩類：一類是系統(tǒng)程序存儲器，另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器2.輸入/輸出(I/O)接口輸入接口用于接收輸入

6、設(shè)備（如：按鈕、行程開關(guān)、傳感器等）的控制信號。輸出接口用于將經(jīng)主機(jī)處理過的結(jié)果通過輸出電路去驅(qū)動輸出設(shè)備（如:接觸器、電磁閥、指示燈等）。3.電源電源指為CPU、存儲器、I/O接口等內(nèi)部電子電路工作所配備的直流開關(guān)穩(wěn)壓電源4.編程器編程器是PLC很重要的外部設(shè)備，它主要由鍵盤、顯示器組成。編程器分簡易型和智能型兩類。小型PLC常用簡易編程器，大、中型PLC多用智能編程器。編程器的作用是編制用戶程序并送入PLC程序存儲器。利用編程器可檢查、修改、調(diào)試用戶程序和在線監(jiān)視PLC工作狀況。現(xiàn)在許多PLC采用和計(jì)算機(jī)聯(lián)接，并利用專用的工具

7、軟件進(jìn)行編程或監(jiān)控。6.外部設(shè)備接口I/O擴(kuò)展接口用于將擴(kuò)充外部輸入/輸出端子數(shù)擴(kuò)展單元與基本單元（即主機(jī)）聯(lián)接在一起。5.輸入輸出擴(kuò)展接口此接口可將編程器、打印機(jī)、條形碼掃描儀等外部設(shè)備與主機(jī)相連。12.1.2可編程控制器的工作原理PLC采用“順序掃描、不斷循環(huán)”的工作方式，這個過程可分為輸入采樣，程序執(zhí)行、輸出刷新三個階段，整個過程掃描并執(zhí)行一次所需的時間稱為掃描周期。輸入端子輸入鎖存器輸入狀態(tài)寄存器輸出鎖存器輸出狀態(tài)寄存器輸出端子程序執(zhí)行讀讀寫輸入采樣程序執(zhí)行輸出刷新輸入端子輸入鎖存器輸入狀態(tài)寄存器輸出鎖存器輸出狀態(tài)寄存器輸

8、出端子程序執(zhí)行讀讀寫一個掃描周期12.1.2可編程控制器的工作原理PLC采用“順序掃描、不斷循環(huán)”的工作方式，這個過程可分為輸入采樣，程序執(zhí)行、輸出刷新三個階段，整個過程掃描并執(zhí)行一次所需的時間稱為掃描周期。1.輸入采樣階段PLC在輸入采樣階段，以