電氣控制與PLC-第五章

1、 7070年代以前的控制系統(tǒng)年代以前的控制系統(tǒng) 繼電器控制系統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng) ：將繼電器：將繼電器, ,定時(shí)定時(shí)器器, , 接觸器等電氣元件按一定的邏接觸器等電氣元件按一定的邏輯關(guān)系連接起來(lái)輯關(guān)系連接起來(lái), ,組成控制系統(tǒng)組成控制系統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn): :優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, , 容易容易掌握掌握, , 價(jià)格便宜價(jià)格便宜 適用于工作模式固定適用于工作模式固定, , 工作方式簡(jiǎn)單的場(chǎng)合工作方式簡(jiǎn)單的場(chǎng)合缺點(diǎn)缺點(diǎn): : 對(duì)大系統(tǒng)對(duì)大系統(tǒng), , 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)連線復(fù)雜連線復(fù)雜, , 控制柜龐大控制柜龐大, , 故障點(diǎn)多故障點(diǎn)多, , 維修困難維修困難, , 通用性

2、、靈活性差。不通用性、靈活性差。不支持網(wǎng)絡(luò)通訊。支持網(wǎng)絡(luò)通訊?？删幊炭刂破骷夹g(shù)第五章 可編程控制器概述內(nèi) 容 提 要 可編程控制器的基本概念 可編程控制器的特點(diǎn)及應(yīng)用 可編程控制器的發(fā)展 可編程控制器的組成及各部分功能 可編程控制器的工作原理 可編程控制器系統(tǒng)與繼電接觸器系統(tǒng)的區(qū)別 PLC (Programmable Logic Controller) 國(guó)際電工委員會(huì)給出的定義（國(guó)際電工委員會(huì)給出的定義（1987年）年） PLC是一種專門(mén)為在是一種專門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)

3、在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指順序運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或者模擬式的輸入和輸出，令，并能通過(guò)數(shù)字式或者模擬式的輸入和輸出，控制控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。一 可編程控制器的基本概念一 可編程控制器的基本概念 可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算

4、機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種新型、通用的訊技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種新型、通用的自動(dòng)控制裝置。自動(dòng)控制裝置。 PLC目前已成為一種最重要、最普及、目前已成為一種最重要、最普及、應(yīng)用場(chǎng)合最多的工業(yè)控制器。與機(jī)器人、應(yīng)用場(chǎng)合最多的工業(yè)控制器。與機(jī)器人、數(shù)控技術(shù)并稱為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大數(shù)控技術(shù)并稱為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱。支柱。1968年年 美國(guó)美國(guó)GM汽車(chē)公司提出的汽車(chē)公司提出的替代繼電替代繼電器器控制系統(tǒng)的新型控制器的控制系統(tǒng)的新型控制器的十項(xiàng)指標(biāo)十項(xiàng)指標(biāo)：1） 編程簡(jiǎn)單、現(xiàn)場(chǎng)可編程簡(jiǎn)單、現(xiàn)場(chǎng)可修改程序；修改程序；2）維護(hù)方便、采用插）維護(hù)方便、

5、采用插件式結(jié)構(gòu)；件式結(jié)構(gòu)；3）可靠性高于繼電器）可靠性高于繼電器控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)；4）體積小于繼電器控）體積小于繼電器控制系統(tǒng)；制系統(tǒng)；5）數(shù)據(jù)可以直接送入）數(shù)據(jù)可以直接送入計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)；6）成本可與繼電器系）成本可與繼電器系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)；統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)；7）輸入可為）輸入可為115V；8）輸出可為）輸出可為115V，2A，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、交流接觸器等；交流接觸器等；9）通用性強(qiáng)、易于擴(kuò)）通用性強(qiáng)、易于擴(kuò)展；展；10）用戶存儲(chǔ)器大于）用戶存儲(chǔ)器大于4K。二 可編程控制器的誕生與發(fā)展PLC 的的 產(chǎn)生與發(fā)展產(chǎn)生與發(fā)展第一代：從第一臺(tái)第一代：從第一臺(tái)PLC誕生到上個(gè)世紀(jì)誕生到上個(gè)世紀(jì)70

6、年代初年代初第二代：第二代： 70年代初至年代初至70年代末年代末 CPU使用中小規(guī)模集成電路，采用磁芯存儲(chǔ)器。使用中小規(guī)模集成電路，采用磁芯存儲(chǔ)器。 CPU使用微處理器，采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器使用微處理器，采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器EPROM。 可靠性較差，略強(qiáng)于繼電器控制。可靠性較差，略強(qiáng)于繼電器控制。 機(jī)種單一，沒(méi)形成系列。機(jī)種單一，沒(méi)形成系列。 有了計(jì)算機(jī)接口和模擬量控制功能。有了計(jì)算機(jī)接口和模擬量控制功能。 可靠性提高?？煽啃蕴岣摺?整機(jī)功能向系列化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，并由專用向通用方向過(guò)渡。整機(jī)功能向系列化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，并由專用向通用方向過(guò)渡。 功能簡(jiǎn)單（只有計(jì)數(shù)功能簡(jiǎn)單（只有計(jì)數(shù)/定時(shí)功能）。定時(shí)功能

7、）。 功能增強(qiáng)（增加邏輯功能增強(qiáng)（增加邏輯/數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、自診斷等功能）。數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、自診斷等功能）。第三代：第三代：80年代初期年代初期 CPU使用使用8或或16位微處理器甚至多微處理器，采用位微處理器甚至多微處理器，采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器EPROM、CMOSRAM等。等。 增加浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，平方、三角函數(shù)等運(yùn)算。增加浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，平方、三角函數(shù)等運(yùn)算。 增加查表、列表功能。增加查表、列表功能。 自診斷及容錯(cuò)技術(shù)提高。自診斷及容錯(cuò)技術(shù)提高。 梯形圖語(yǔ)言及語(yǔ)句表成熟。梯形圖語(yǔ)言及語(yǔ)句表成熟。 小型小型PLC體積減小、可靠性提高、成本下降。體積減小、可靠性提高、成本下降。 大型大

8、型PLC向模塊化、多功能方向發(fā)展。向模塊化、多功能方向發(fā)展。 第四代：第四代：80年代中期到年代中期到90年代中期年代中期第五代：第五代： 90年代中期之后年代中期之后 增加高速計(jì)數(shù)、中斷、增加高速計(jì)數(shù)、中斷、A/D、D/A、PID等功能。等功能。 處理速度進(jìn)一步提高（處理速度進(jìn)一步提高（1 s/步步）。）。 連網(wǎng)功能增強(qiáng)。連網(wǎng)功能增強(qiáng)。 編程語(yǔ)言進(jìn)一步完善，開(kāi)發(fā)了編程軟件。編程語(yǔ)言進(jìn)一步完善，開(kāi)發(fā)了編程軟件。 CPU使用使用16位或位或32位微處理器。位微處理器。 PLC的的I/O點(diǎn)增加，最多可達(dá)點(diǎn)增加，最多可達(dá)32K個(gè)個(gè)I/O點(diǎn)。點(diǎn)。 處理速度進(jìn)一步提高（處理速度進(jìn)一步提高（1ns/步步）

9、。）。 PLC都可以與計(jì)算機(jī)通信。都可以與計(jì)算機(jī)通信。 具有強(qiáng)大的數(shù)值運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、大批量數(shù)據(jù)處理的功能。具有強(qiáng)大的數(shù)值運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、大批量數(shù)據(jù)處理的功能。 開(kāi)發(fā)了大量的特殊功能模塊。開(kāi)發(fā)了大量的特殊功能模塊。 編程軟件功能更強(qiáng)大。編程軟件功能更強(qiáng)大。 不斷開(kāi)發(fā)出功能強(qiáng)大可編程終端。不斷開(kāi)發(fā)出功能強(qiáng)大可編程終端。PLC及其控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)及其控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) PLC的性能的性能 對(duì)小型對(duì)小型PLC 對(duì)大中型對(duì)大中型PLC向著更大容量、更高速度、更多的功能、更高的可靠向著更大容量、更高速度、更多的功能、更高的可靠性、易于連絡(luò)通信的方向發(fā)展。使之更利于對(duì)大規(guī)模、性、易于連絡(luò)通信的方向發(fā)展。

10、使之更利于對(duì)大規(guī)模、復(fù)雜系統(tǒng)的控制。復(fù)雜系統(tǒng)的控制。 向著體積更小、速度更高、功能增強(qiáng)、價(jià)格低廉的方向著體積更小、速度更高、功能增強(qiáng)、價(jià)格低廉的方向發(fā)展。使之更利于取代繼電器控制。向發(fā)展。使之更利于取代繼電器控制。PLC的特點(diǎn)的特點(diǎn) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) 編程方法簡(jiǎn)單，容易掌握編程方法簡(jiǎn)單，容易掌握 ，深受工程技，深受工程技術(shù)人員歡迎術(shù)人員歡迎 系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短，維護(hù)方便，改造容易系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短，維護(hù)方便，改造容易 體積小、重量輕、功耗低體積小、重量輕、功耗低三 可編程控制器的特點(diǎn)及應(yīng)用PLC的應(yīng)用的應(yīng)用 開(kāi)關(guān)量邏

11、輯控制開(kāi)關(guān)量邏輯控制 模擬量控制模擬量控制 運(yùn)動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)控制 閉環(huán)過(guò)程控制閉環(huán)過(guò)程控制 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 通訊聯(lián)網(wǎng)通訊聯(lián)網(wǎng)可編程控制器的組成四 可編程控制器的組成及其功能主機(jī)電源微處理器(CPU)運(yùn)算器控制器輸入單元存儲(chǔ)器EPROM(系統(tǒng)程序)RAM(用戶程序)外設(shè)I/O接口I/O擴(kuò)展接口用戶輸入設(shè)備輸出單元用戶輸出設(shè)備I/O擴(kuò)展接口PLC或上位計(jì)算機(jī)圖形監(jiān)控系統(tǒng)EPROM寫(xiě)入器打印機(jī)盒式磁帶機(jī)編程器外部設(shè)備 系統(tǒng)的控制中樞，由控制電路、運(yùn)系統(tǒng)的控制中樞，由控制電路、運(yùn)算器、寄存器組成。算器、寄存器組成。 功能：功能： 1)接受并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶接受并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)。程

12、序和數(shù)據(jù)。 2)檢查硬件的工作狀態(tài)，如：電源、檢查硬件的工作狀態(tài)，如：電源、存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)器、I/O以及定時(shí)器的狀態(tài)，并以及定時(shí)器的狀態(tài)，并診斷用戶程序的語(yǔ)法錯(cuò)誤。診斷用戶程序的語(yǔ)法錯(cuò)誤。 3)運(yùn)行時(shí)，讀指令運(yùn)行時(shí)，讀指令執(zhí)行指令執(zhí)行指令取取下一條指令，處理中斷。下一條指令，處理中斷。CPU單元：?jiǎn)卧篊S1G-H（一）中央處理器（一）中央處理器(CPU)（二）存儲(chǔ)器（二）存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器一般由存儲(chǔ)體、地址譯碼電路、讀寫(xiě)控制電路和數(shù)存儲(chǔ)器一般由存儲(chǔ)體、地址譯碼電路、讀寫(xiě)控制電路和數(shù)據(jù)寄存器組成。用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序、邏輯變量和據(jù)寄存器組成。用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序、邏輯變量和其他信息。其他

13、信息。 常用的存儲(chǔ)器：常用的存儲(chǔ)器： 1）只讀存儲(chǔ)器（）只讀存儲(chǔ)器（ROM） 存放系統(tǒng)程序。存放系統(tǒng)程序。 2）隨機(jī)存儲(chǔ)器（）隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM） 存入用戶程序、邏輯變量和其存入用戶程序、邏輯變量和其他一些信息。他一些信息。PLC使用鋰電池作為使用鋰電池作為RAM的備用電源，或采用的備用電源，或采用快閃存儲(chǔ)器（如快閃存儲(chǔ)器（如CPM1A）。）。 （三）輸入、輸出接口（三）輸入、輸出接口 功能：功能： 在內(nèi)部，由于本身工作電壓在內(nèi)部，由于本身工作電壓比較低（一般比較低（一般5V左右），而輸入、左右），而輸入、輸出信號(hào)電壓一般比較高（如直輸出信號(hào)電壓一般比較高（如直流流24V和交流和交流220V）

14、，），所以不能所以不能直接與外部輸入、輸出裝置連接，直接與外部輸入、輸出裝置連接，而由輸入、輸出接口電路轉(zhuǎn)接。而由輸入、輸出接口電路轉(zhuǎn)接。這樣，輸入、輸出接口電路除了這樣，輸入、輸出接口電路除了傳遞信號(hào)外，還有電平轉(zhuǎn)換和噪傳遞信號(hào)外，還有電平轉(zhuǎn)換和噪聲隔離的作用。聲隔離的作用。輸入單元：輸入單元：ID212輸出單元：輸出單元：OC225 1.輸入接口電路輸入接口電路 輸入接口電路將現(xiàn)場(chǎng)輸入的信號(hào)輸入接口電路將現(xiàn)場(chǎng)輸入的信號(hào)變成變成CPU能接受的信號(hào)。按信號(hào)電源能接受的信號(hào)。按信號(hào)電源的不同可分為直流輸入和交流輸入兩的不同可分為直流輸入和交流輸入兩種類(lèi)型。種類(lèi)型。 1）直流輸入接口電路）直流輸入

15、接口電路 兩個(gè)電阻的作用分兩個(gè)電阻的作用分別是分壓和限流。別是分壓和限流。 光耦合器光耦合器:抗干擾抗干擾,將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)進(jìn)行傳輸；電平轉(zhuǎn)換，進(jìn)行傳輸；電平轉(zhuǎn)換，將將DC24V輸入信號(hào)轉(zhuǎn)輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成換成TTL（5V）標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。信號(hào)。 兩個(gè)電阻的作用分兩個(gè)電阻的作用分別是分壓和限流。別是分壓和限流。 電容是濾波的。電容是濾波的。 光耦合器光耦合器:抗干擾抗干擾,將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)進(jìn)行傳輸；電平轉(zhuǎn)換，進(jìn)行傳輸；電平轉(zhuǎn)換，將將DC24V輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成成TTL（5V）標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。 2）交流輸入接口電路）交流輸入接口電路 2.輸出

16、接口電路輸出接口電路 輸出接口電路將輸出接口電路將CPU的決策的決策信號(hào)變成驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象執(zhí)行的控信號(hào)變成驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象執(zhí)行的控制信號(hào)制信號(hào)。輸出接口電路有三種形。輸出接口電路有三種形式：繼電器式、晶體管式和晶閘式：繼電器式、晶體管式和晶閘管式。管式。1）繼電器式輸出接口電路）繼電器式輸出接口電路 繼電器：既是輸出開(kāi)關(guān)器件，又是隔離器件。繼電器：既是輸出開(kāi)關(guān)器件，又是隔離器件。 R和和LED組成輸出狀態(tài)顯示器。組成輸出狀態(tài)顯示器。 R和和C組成組成RC滅弧電路。滅弧電路。 繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作的響應(yīng)時(shí)間約為繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作的響應(yīng)時(shí)間約為10ms。 繼電器輸出模塊的負(fù)載回路，可選用直流電源，也可選用交流繼電

17、器輸出模塊的負(fù)載回路，可選用直流電源，也可選用交流電源。電源。 在電阻性負(fù)載時(shí)，輸出的最大負(fù)載電流為在電阻性負(fù)載時(shí)，輸出的最大負(fù)載電流為2A/點(diǎn)點(diǎn)2）晶體管式輸出接口電路）晶體管式輸出接口電路 晶體管為輸出開(kāi)關(guān)器件，光耦合器為隔離器件。晶體管為輸出開(kāi)關(guān)器件，光耦合器為隔離器件。 晶體管輸出模塊所帶負(fù)載只能使用直流電源。晶體管輸出模塊所帶負(fù)載只能使用直流電源。 在電阻性負(fù)載時(shí)，最大負(fù)載電流為在電阻性負(fù)載時(shí)，最大負(fù)載電流為0.5A/點(diǎn)，通斷響點(diǎn)，通斷響應(yīng)時(shí)間均應(yīng)時(shí)間均0.2ms。 3）晶閘管式輸出接口電路）晶閘管式輸出接口電路 雙向晶閘管為輸出開(kāi)關(guān)器件，由他組成的固態(tài)繼電器雙向晶閘管為輸出開(kāi)關(guān)器件

18、，由他組成的固態(tài)繼電器（AC SSR）具有光電隔離作用，作為隔離元件。具有光電隔離作用，作為隔離元件。 R與與C組成高頻濾波電路。組成高頻濾波電路。 雙向晶閘管開(kāi)通響應(yīng)時(shí)間雙向晶閘管開(kāi)通響應(yīng)時(shí)間1ms，關(guān)斷響應(yīng)時(shí)間關(guān)斷響應(yīng)時(shí)間10ms。 在輸出負(fù)載回路中的電源只能選用交流電源。在輸出負(fù)載回路中的電源只能選用交流電源。 （四）電源（四）電源PLC的電源分兩類(lèi)：的電源分兩類(lèi)：1）開(kāi)關(guān)電源）開(kāi)關(guān)電源 用于驅(qū)動(dòng)用于驅(qū)動(dòng)PLC各個(gè)工各個(gè)工作部分的電源。作部分的電源。2）后備電源）后備電源 在停機(jī)或突然失電時(shí)，在停機(jī)或突然失電時(shí)，保證保證RAM中的信息不丟失。中的信息不丟失。電源單元：電源單元： PA20

19、9R（五）外部設(shè)備（五）外部設(shè)備 編程器一般都具有下列編程器一般都具有下列5種功能：種功能： 1）編輯功能）編輯功能 2）編程功能）編程功能 3）監(jiān)視功能）監(jiān)視功能 4）檢查功能）檢查功能 5）命令功能）命令功能 編程器還具有與編程器還具有與EPROM寫(xiě)入器、寫(xiě)入器、打印機(jī)、盒式錄音機(jī)等外圍設(shè)備通打印機(jī)、盒式錄音機(jī)等外圍設(shè)備通信的功能。信的功能。 計(jì)算機(jī)應(yīng)用相應(yīng)的編程軟件也可作計(jì)算機(jī)應(yīng)用相應(yīng)的編程軟件也可作為為PLC的編程器。的編程器。 PLC與編程器的連接與編程器的連接1 可編程控制器的結(jié)構(gòu) （一）單元式（一）單元式 把把CPU、RAM、ROM、I/O接口、編程器或接口、編程器或EPROM寫(xiě)

20、入器相連的接口、輸入輸出端子、電源、指示燈等寫(xiě)入器相連的接口、輸入輸出端子、電源、指示燈等裝配在一起的整體裝置。裝配在一起的整體裝置。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，成本低，安裝方便。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，成本低，安裝方便。 缺點(diǎn)：輸入輸出點(diǎn)數(shù)是固定的，不一定能適合具體的缺點(diǎn)：輸入輸出點(diǎn)數(shù)是固定的，不一定能適合具體的控制現(xiàn)場(chǎng)的需要?？刂片F(xiàn)場(chǎng)的需要。 有時(shí)整體有時(shí)整體PLC的輸入口或輸出口要擴(kuò)展，這就又需要的輸入口或輸出口要擴(kuò)展，這就又需要一種只有一些接口而沒(méi)有一種只有一些接口而沒(méi)有CPU也沒(méi)有電源的裝置。也沒(méi)有電源的裝置。 為了區(qū)分這二種裝置，人們把前者叫做基本單元，而為了區(qū)分這二種裝置，人們把前

21、者叫做基本單元，而把后者叫做擴(kuò)展單元。把后者叫做擴(kuò)展單元。 五 可編程控制器的結(jié)構(gòu)及軟件 按硬件的結(jié)構(gòu)類(lèi)型分類(lèi)按硬件的結(jié)構(gòu)類(lèi)型分類(lèi) （二）模塊式結(jié)構(gòu)（二）模塊式結(jié)構(gòu) 模塊式結(jié)構(gòu)又叫積木式。模塊式結(jié)構(gòu)又叫積木式。 把把PLC的每個(gè)工作單元都制成獨(dú)立的模塊，如的每個(gè)工作單元都制成獨(dú)立的模塊，如CPU模塊，輸入模塊，輸出模塊，電源模塊，模塊，輸入模塊，輸出模塊，電源模塊，通訊模塊等等。另外有一塊帶有插槽的母板，通訊模塊等等。另外有一塊帶有插槽的母板，實(shí)質(zhì)上就是計(jì)算機(jī)總線。把這些模塊按控制系實(shí)質(zhì)上就是計(jì)算機(jī)總線。把這些模塊按控制系統(tǒng)需要選取后，都插到母板上，就構(gòu)成一個(gè)完統(tǒng)需要選取后，都插到母板上，就構(gòu)

22、成一個(gè)完整的整的PLC。 特點(diǎn)：系統(tǒng)構(gòu)成非常靈活，安裝，擴(kuò)展，維修特點(diǎn)：系統(tǒng)構(gòu)成非常靈活，安裝，擴(kuò)展，維修都很方便。都很方便。 缺點(diǎn)是體積比較大。缺點(diǎn)是體積比較大。1）超小型，）超小型， I/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)64點(diǎn)點(diǎn)2）小型機(jī)，）小型機(jī)， 64點(diǎn)點(diǎn) I/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)256點(diǎn)，如點(diǎn)，如OMRON公司的公司的C-60P。 3）中型機(jī)，）中型機(jī)， 128點(diǎn)點(diǎn) I/O總點(diǎn)數(shù)總點(diǎn)數(shù)512點(diǎn)，如美國(guó)公司的點(diǎn)，如美國(guó)公司的PLC5系列產(chǎn)品。系列產(chǎn)品。4）大型機(jī)，）大型機(jī)， 512點(diǎn)點(diǎn) I/O總點(diǎn)數(shù)總點(diǎn)數(shù)8192點(diǎn)，如德國(guó)點(diǎn)，如德國(guó)Siemens公司的公司的S5-150U。5）超大型，）超大型， I/O總點(diǎn)數(shù)總點(diǎn)數(shù)8

23、192點(diǎn)點(diǎn) 按應(yīng)用規(guī)模及功能分類(lèi)按應(yīng)用規(guī)模及功能分類(lèi) 軟件的分類(lèi)軟件的分類(lèi) PLC的軟件包含系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩種。的軟件包含系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩種。 （一）系統(tǒng)軟件（一）系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件包含系統(tǒng)的管理程序，用戶的解釋系統(tǒng)軟件包含系統(tǒng)的管理程序，用戶的解釋程序，另外還包括一些供系統(tǒng)調(diào)用的專用標(biāo)程序，另外還包括一些供系統(tǒng)調(diào)用的專用標(biāo)準(zhǔn)程序塊等。準(zhǔn)程序塊等。 系統(tǒng)管理程序用以完成機(jī)內(nèi)運(yùn)行相關(guān)時(shí)間分系統(tǒng)管理程序用以完成機(jī)內(nèi)運(yùn)行相關(guān)時(shí)間分配、存儲(chǔ)空間分配管理及系統(tǒng)自檢等工作。配、存儲(chǔ)空間分配管理及系統(tǒng)自檢等工作。 用戶指令的解釋程序用以完成用戶指令變換用戶指令的解釋程序用以完成用戶指令變換為機(jī)器碼的

24、工作。為機(jī)器碼的工作。 （二）應(yīng)用軟件（二）應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件也叫做用戶軟件。是用戶應(yīng)用軟件也叫做用戶軟件。是用戶為達(dá)到某種控制目的，采用為達(dá)到某種控制目的，采用PLC廠家提廠家提供的編程語(yǔ)言自主編制的程序。同一臺(tái)供的編程語(yǔ)言自主編制的程序。同一臺(tái)PLC用于不同控制目的時(shí)就需要編制不用于不同控制目的時(shí)就需要編制不同的應(yīng)用軟件。用戶軟件存入同的應(yīng)用軟件。用戶軟件存入PLC后如后如需要改變控制目的可多次改寫(xiě)。需要改變控制目的可多次改寫(xiě)。 應(yīng)用軟件編程語(yǔ)言的表達(dá)方式 應(yīng)用軟件的編制需使用可編程控制器生應(yīng)用軟件的編制需使用可編程控制器生產(chǎn)廠方提供的編程語(yǔ)言。不同的產(chǎn)廠方提供的編程語(yǔ)言。不同的PLC使使

25、用不同的編程語(yǔ)言。用不同的編程語(yǔ)言。 梯形圖梯形圖 指令表指令表 順序功能表順序功能表 功能塊圖功能塊圖 結(jié)構(gòu)文本結(jié)構(gòu)文本1 1、梯形圖（、梯形圖（Ladder DiagramLadder Diagram） 梯形圖語(yǔ)言是一種以圖形符號(hào)及其在圖中的相梯形圖語(yǔ)言是一種以圖形符號(hào)及其在圖中的相互關(guān)系表示控制關(guān)系的編程語(yǔ)言。互關(guān)系表示控制關(guān)系的編程語(yǔ)言。 2、 指令表（指令表（instruction list） 指令表也叫語(yǔ)句表指令表也叫語(yǔ)句表程序由一條一條語(yǔ)句來(lái)表示，它和微機(jī)的指令程序由一條一條語(yǔ)句來(lái)表示，它和微機(jī)的指令一樣，也是由操作碼和操作數(shù)組成的。一樣，也是由操作碼和操作數(shù)組成的。l 操作碼：

26、表示哪一種操作和運(yùn)算。操作碼：表示哪一種操作和運(yùn)算。l 操作數(shù)：包含執(zhí)行該操作所必需的信息，指明操作數(shù)：包含執(zhí)行該操作所必需的信息，指明CPU用哪個(gè)存儲(chǔ)器的什么內(nèi)容來(lái)執(zhí)行此操作。用哪個(gè)存儲(chǔ)器的什么內(nèi)容來(lái)執(zhí)行此操作。 3、順序功能圖（、順序功能圖（Sequential function chart） 順序功能圖常用來(lái)編制順序控制類(lèi)程序順序功能圖常用來(lái)編制順序控制類(lèi)程序. 4、功能塊圖（、功能塊圖（Function block diagram） 功能塊圖是一種類(lèi)似于數(shù)字邏輯的編程語(yǔ)功能塊圖是一種類(lèi)似于數(shù)字邏輯的編程語(yǔ)言，熟悉數(shù)字電路的人比較容易掌握。言，熟悉數(shù)字電路的人比較容易掌握。 沒(méi)有梯形圖編程器中的觸點(diǎn)和線圈，沒(méi)有梯形圖編程器中的觸點(diǎn)和線圈，F(xiàn)BD編程語(yǔ)言有利于程序流的跟蹤編程語(yǔ)言有利于程序流的跟蹤. 5、結(jié)構(gòu)文本（、結(jié)構(gòu)文本（Structured Text） 高級(jí)語(yǔ)言：高級(jí)語(yǔ)言：basic、c語(yǔ)言語(yǔ)言 六 可編程控制器的工作原理 1、 工作原理工作原理 PLC采用循環(huán)