可編程控制器概述

1、.可編程控制器概述可編程控制器概述.主要內容主要內容u1.1 PLC的定義的定義u1.2 PLC與其它工業(yè)控制系統(tǒng)的比較與其它工業(yè)控制系統(tǒng)的比較u1.3 PLC的特點的特點u1.4 PLC的應用領域的應用領域u1.5 PLC的分類的分類u1.6 PLC的基本組成的基本組成u1.7 PLC的配置的配置u1.8 PLC的軟件系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)u1.9 PLC的工作原理的工作原理.1.1 PLC的定義的定義國際電工委員會（國際電工委員會（IEC）對）對可編程控制器的可編程控制器的定定義義是：是： 可編程邏輯控制器是一種數(shù)字運算操可編程邏輯控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而作的電子

2、系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計，它采用了可編程序的存儲器，用來設計，它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、 順序控制、順序控制、定時、計算和算術運算等操作的指令，并定時、計算和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出來控制通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出來控制各類機械的生產過程。各類機械的生產過程。 .1.2 PLC與其它工業(yè)控制系統(tǒng)的比較與其它工業(yè)控制系統(tǒng)的比較（1）與繼電接觸器控制系統(tǒng)的比較）與繼電接觸器控制系統(tǒng)的比較 PLC控制系統(tǒng)具有如下特點：控制系統(tǒng)具有如下特點： 靈活性和可擴展性靈活性和可擴展性 可靠性和可維護性可靠性和可維

3、護性 控制速度和精度控制速度和精度 延時的可調性和精確性延時的可調性和精確性 設計施工的快速性設計施工的快速性 經濟性經濟性 .（2）與計算機控制系統(tǒng)的比較）與計算機控制系統(tǒng)的比較 PLC控制系統(tǒng)有下面的特點：控制系統(tǒng)有下面的特點： 可采用功能模塊的結構形式可采用功能模塊的結構形式 采用掃描工作方式采用掃描工作方式 分散的可以自治的系統(tǒng)分散的可以自治的系統(tǒng) 適應惡劣的工業(yè)生產環(huán)境適應惡劣的工業(yè)生產環(huán)境 程序設計簡單，更容易被技術人員掌握程序設計簡單，更容易被技術人員掌握通訊靈活方便通訊靈活方便 .（3）與）與 集散控制系統(tǒng)（集散控制系統(tǒng)（DCS）的比較）的比較 PLCPLC控制系統(tǒng)由繼電接觸器

4、控制系統(tǒng)發(fā)展而來控制系統(tǒng)由繼電接觸器控制系統(tǒng)發(fā)展而來DCSDCS由化工行業(yè)回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來由化工行業(yè)回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來 PLCPLC在開關量和順序控制方面有優(yōu)勢在開關量和順序控制方面有優(yōu)勢 DCSDCS在模擬量連續(xù)控制和回路調節(jié)方面有優(yōu)勢在模擬量連續(xù)控制和回路調節(jié)方面有優(yōu)勢PLCPLC系統(tǒng)更加靈活，但是需要編程系統(tǒng)更加靈活，但是需要編程 DCSDCS具有控制、操作、現(xiàn)場儀表三級結構，功具有控制、操作、現(xiàn)場儀表三級結構，功能相對固定能相對固定 PLCPLC系統(tǒng)將會兼有集散控制系統(tǒng)的形態(tài)和功能系統(tǒng)將會兼有集散控制系統(tǒng)的形態(tài)和功能 .1.3 PLC的特點的特點u3.1可靠性高、抗干擾能

5、力強可靠性高、抗干擾能力強u3.2功能強、應用面廣功能強、應用面廣u3.3使用方便、適應性強使用方便、適應性強u3.4編程方便、易于掌握編程方便、易于掌握u3.5系統(tǒng)設計、安裝、調試時間少系統(tǒng)設計、安裝、調試時間少u3.6維修方便維修方便u3.7體積小、重量輕、耗電少。體積小、重量輕、耗電少。.1.4 PLC的應用領域的應用領域u4.1開關量邏輯與順序控制開關量邏輯與順序控制n遍及許多行業(yè)，如機床電氣控制、電梯運行、遍及許多行業(yè)，如機床電氣控制、電梯運行、高爐上料、汽車裝配、啤酒罐裝等等。高爐上料、汽車裝配、啤酒罐裝等等。u4.2運動控制運動控制n用于直線運動和圓周運動的控制。用于直線運動和圓

6、周運動的控制。u4.3閉環(huán)過程控制閉環(huán)過程控制n通過模擬模塊，可以實現(xiàn)對溫度、壓力、流量、通過模擬模塊，可以實現(xiàn)對溫度、壓力、流量、液面高度等連續(xù)變化量的液面高度等連續(xù)變化量的PID控制?？刂?。.u4.4數(shù)據處理數(shù)據處理n具有數(shù)學運算（包括矩陣運算、函數(shù)運算、邏具有數(shù)學運算（包括矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據傳遞、排序和查表、位操作等輯運算）、數(shù)據傳遞、排序和查表、位操作等功能；可以完成數(shù)據的采集、分析和處理，可功能；可以完成數(shù)據的采集、分析和處理，可以與存儲器中存儲的參考數(shù)據相比較，也可以以與存儲器中存儲的參考數(shù)據相比較，也可以傳送給其它智能裝置或傳送給打印機打印制表。傳送給其它智能裝

7、置或傳送給打印機打印制表。u4.5聯(lián)網通信聯(lián)網通信n能用于能用于PLC與與PLC、PLC與上位機以及其它智與上位機以及其它智能設備之間的通信，構成能設備之間的通信，構成“集中管理、分散控集中管理、分散控制制”的分布控制系統(tǒng)，或實現(xiàn)整個工廠的自動的分布控制系統(tǒng)，或實現(xiàn)整個工廠的自動化。化。.1.5 PLC的分類的分類u按按I/O點數(shù)和存儲容量可以分為點數(shù)和存儲容量可以分為n小型小型PLClI/O點數(shù)在點數(shù)在256點以下，點以下， 存儲容量為存儲容量為2 k步。步。n中型中型PLClI/O點數(shù)在點數(shù)在2562048點之間，點之間， 存儲容量為存儲容量為28 k步。步。n大型大型PLClI/O點數(shù)在

8、點數(shù)在2048點以上，點以上， 存儲容量達存儲容量達8 k步以上。步以上。.u按按PLC的控制性能分類的控制性能分類n低檔機低檔機n中檔機中檔機n高檔機高檔機u按按PLC的結構分類的結構分類n整體式整體式n組合式組合式n混合式混合式.1.6 PLC的基本組成的基本組成u主要由主要由CPU模塊、輸入輸出模塊、電源模模塊、輸入輸出模塊、電源模塊和外部設備組成。塊和外部設備組成。.uCPU模塊模塊u微處理器（微處理器（CPUCPU芯片）芯片）u存儲器存儲器n隨機存取存儲器隨機存取存儲器n只讀存儲器只讀存儲器n電可擦除可編程的只讀存儲器電可擦除可編程的只讀存儲器.u輸入輸出模塊輸入輸出模塊n數(shù)字量輸入

9、模塊數(shù)字量輸入模塊n數(shù)字量輸出模塊數(shù)字量輸出模塊n模擬量輸入模塊模擬量輸入模塊n模擬量輸出模塊模擬量輸出模塊n擴展接口模塊擴展接口模塊n通信接口模塊通信接口模塊u電源模塊電源模塊u外部設備外部設備n編程器、文本顯示器、操作面板、打印機等編程器、文本顯示器、操作面板、打印機等.輸入、輸出繼電器示意圖輸入、輸出繼電器示意圖.直流直流24 V輸入電路輸入電路 +24 V輸 入 端 子COM內 部電 路LEDPLC內 部內部電路.PLC的輸出接口電路的輸出接口電路(a)(b)(c)PLC內 部COMPLC內 部負載COMPLC內 部負載COM負 載.1.7 PLC的配置的配置u7.1基本配置基本配置n

10、根據根據PLC的結構類型，基本配置分三種：的結構類型，基本配置分三種：n整體式結構整體式結構n模塊式結構模塊式結構n混合式結構混合式結構u7.2擴展配置擴展配置n近程擴展配置近程擴展配置n遠程擴展配置遠程擴展配置 .1.8 PLC的軟件系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)u8.1 系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序n系統(tǒng)管理程序系統(tǒng)管理程序n用戶指令解釋程序和編譯程序用戶指令解釋程序和編譯程序n標準程序模塊和系統(tǒng)調用標準程序模塊和系統(tǒng)調用u8.2 用戶程序用戶程序n用戶環(huán)境用戶環(huán)境l線性程序線性程序l分塊程序分塊程序l結構化程序結構化程序n用戶程序結構用戶程序結構n用戶程序語言用戶程序語言.1.9 PLC的工作原理的工作原理u循環(huán)掃描工作過程循環(huán)掃描工作過程uPLC在一個掃描周期內完成以下在一個掃描周期內完成以下5個掃描過個掃