過程控制第3章下

1、過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章3.3 數(shù)字式數(shù)字式PID控制器控制器隨著生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展和控制要求的提高，隨著生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展和控制要求的提高，模擬模擬儀表的局限性越來越明顯：儀表的局限性越來越明顯：（1）功能單一，靈活性差）功能單一，靈活性差（2）信息分散，需大量儀表，監(jiān)視操作不便）信息分散，需大量儀表，監(jiān)視操作不便（3）接線過多，系統(tǒng)維護(hù)困難）接線過多，系統(tǒng)維護(hù)困難 隨著大規(guī)模集成電路和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，隨著大規(guī)模集成電路和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，測控儀表也迅速推出各種以微處理器為核心的數(shù)字測控儀表也迅速推出各種以微處理器為核心的數(shù)字式儀表。式儀表。過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與

2、儀表 第第3章章數(shù)字儀表的優(yōu)點數(shù)字儀表的優(yōu)點（1）功能豐富，更改靈活，體積小、功耗低）功能豐富，更改靈活，體積小、功耗低（2）具有自診斷功能）具有自診斷功能（3）具有數(shù)據(jù)通信功能，可以組成測控網(wǎng)絡(luò)）具有數(shù)據(jù)通信功能，可以組成測控網(wǎng)絡(luò) 數(shù)字儀表集中了數(shù)字儀表集中了自動控制、計算機(jī)及通信技術(shù)自動控制、計算機(jī)及通信技術(shù)（3C，Control Computer Communication）。 可編程單回路調(diào)節(jié)器是數(shù)字控制儀表的典型代可編程單回路調(diào)節(jié)器是數(shù)字控制儀表的典型代表，如西安儀表廠的表，如西安儀表廠的YS-80YS-100，川儀川儀18廠及上廠及上海調(diào)節(jié)器廠的海調(diào)節(jié)器廠的DIGITRONIK系列

3、等。系列等。過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章YS80單回路調(diào)節(jié)器單回路調(diào)節(jié)器 過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章YS100單回路調(diào)節(jié)器單回路調(diào)節(jié)器 過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章HTBJ-211單回路智能調(diào)節(jié)器單回路智能調(diào)節(jié)器 過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章 單單回路控制器是西安儀表廠生產(chǎn)的回路控制器是西安儀表廠生產(chǎn)的YS-80系列的基型品系列的基型品種。特點為：種。特點為： q可接受可接受5路模擬量、路模擬量、 6路開關(guān)量輸入路開關(guān)量輸入/輸出、輸出、2路路15VDC輸出，但只有輸出，但只有1路路420mADC輸出，只能控輸出

4、，只能控制一個執(zhí)行器，這是稱為單回路儀表的原因。制一個執(zhí)行器，這是稱為單回路儀表的原因。q能取代多臺單元儀表，實現(xiàn)復(fù)雜的控制運算。能取代多臺單元儀表，實現(xiàn)復(fù)雜的控制運算。外形、操作與模擬儀表相同，可與模擬儀表混用。外形、操作與模擬儀表相同，可與模擬儀表混用。q具有通信及故障診斷功能。具有通信及故障診斷功能。過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章 2.6.1 SLPC型可編程序控制器的電路原理型可編程序控制器的電路原理過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章高速高速8位微處理器位微處理器8085A，10MHz，可使儀表可使儀表在在0.2s的控制周期內(nèi)最多運行的控制周期內(nèi)最多運行

5、240步用戶程序步用戶程序,可根據(jù)可根據(jù)需要，將控制周期加快到需要，將控制周期加快到0.1s。過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章系統(tǒng)系統(tǒng)ROM：1片片27256EPROM，32K，存放系統(tǒng)管理存放系統(tǒng)管理程序及運算子程序。程序及運算子程序。用戶用戶ROM：1片片 2716EPROM，2K，存放用戶程序。存放用戶程序。RAM：2片片PD4464，低功耗低功耗CMOS存貯器，存貯器，8K，存，存放現(xiàn)場設(shè)定數(shù)據(jù)及中間計算結(jié)果。放現(xiàn)場設(shè)定數(shù)據(jù)及中間計算結(jié)果。過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章模擬量輸入模擬量輸入X1 X5 接受接受1 5V DC 信號信號6個個開關(guān)量開關(guān)量D

6、I/DO可編程接可編程接口，通過高頻變壓器隔離口，通過高頻變壓器隔離過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章Y1輸出輸出4 20mA DCY2、Y3 輸出輸出1 5V DC，與控制室其它儀表聯(lián)絡(luò)用與控制室其它儀表聯(lián)絡(luò)用故障報警輸出故障報警輸出8251可編程通信接口，可與上位機(jī)作可編程通信接口，可與上位機(jī)作雙向串行通信，速率為雙向串行通信，速率為15.625Kbit/s過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章儀表正面板：測量值、設(shè)定值、操作值顯示；自儀表正面板：測量值、設(shè)定值、操作值顯示；自動動/手動手動/串級切換開關(guān)；數(shù)據(jù)設(shè)定按鈕串級切換開關(guān)；數(shù)據(jù)設(shè)定按鈕儀表儀表側(cè)面板：側(cè)面板

7、：8位位16段筆畫顯示器，顯示各種運段筆畫顯示器，顯示各種運行參數(shù)行參數(shù) ；可通過鍵盤上；可通過鍵盤上16個調(diào)整健進(jìn)行修改；并有個調(diào)整健進(jìn)行修改；并有編程器接口。編程器接口。 過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章當(dāng)當(dāng)S2接通時接通時 N1通電通電 貯能貯能當(dāng)當(dāng)S2斷開時斷開時 N1的貯能的貯能 通過通過N2 加到加到VT1的基極的基極 VT1導(dǎo)通導(dǎo)通 接通外部繼電器、指示燈等。接通外部繼電器、指示燈等。 作開關(guān)輸出接口作開關(guān)輸出接口用用 V T1的的 “ 通通 ” 、 “ 斷斷 ” 來 對 外 輸 出來 對 外 輸 出“0”、 “1”輸出數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)“1”時，時， S2作作占空比占

8、空比50%的通斷切換的通斷切換可編程可編程DI/DODI/DO接口原理接口原理作輸出端口使作輸出端口使用時，用時， S1斷開斷開過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章 作開關(guān)輸入接口作開關(guān)輸入接口 DI =0 （輸入開路）（輸入開路）DATA = 1S1接通接通DI = 1 （ 輸入短路）輸入短路）VN1 = 0D = 1 CP=1時時 S2以較小的占空以較小的占空比作通斷切換比作通斷切換VN3 = 0 VN3 高阻高阻 VN1 高阻高阻 D = 0 DATA =0 過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章A/DA/D、D/AD/A轉(zhuǎn)換原理轉(zhuǎn)換原理q同時，同時，D/A芯片在芯

9、片在CPU的支持下，用逐位的支持下，用逐位比較法，實現(xiàn)比較法，實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。從最高位從最高位 100000000000開始，開始， CPU逐位輸出逐位輸出D/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換OP放大放大q1片片PC648D型型12位高速位高速D/A芯片，將芯片，將CPU的的運算結(jié)果轉(zhuǎn)換為模擬電壓，供給輸出。運算結(jié)果轉(zhuǎn)換為模擬電壓，供給輸出。逐位比較法原理圖逐位比較法原理圖CMP比較比較CPU決定取舍決定取舍過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章 3.3.2 SLPC的數(shù)字控制算法的數(shù)字控制算法連續(xù)連續(xù)PID調(diào)節(jié)規(guī)律的表達(dá)式為調(diào)節(jié)規(guī)律的表達(dá)式為 DI11e( )( )e( )e( )dty ttt

10、dtTPTdte（t）=VS VP數(shù)字調(diào)節(jié)器的特點是采樣一次、計算一次。必數(shù)字調(diào)節(jié)器的特點是采樣一次、計算一次。必須把連續(xù)方程用離散方程表示。第須把連續(xù)方程用離散方程表示。第n次采樣時：次采樣時：1D0Iee11eennnnniiyTTPTT過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章如果調(diào)節(jié)器的輸出是控制閥門的話，如果調(diào)節(jié)器的輸出是控制閥門的話，yn是對應(yīng)是對應(yīng)的閥門開度位置，故上式稱為的閥門開度位置，故上式稱為“位置型位置型PID”算式。算式。此式計算時，需要占用大量內(nèi)存空間。此式計算時，需要占用大量內(nèi)存空間?？筛膶憺樵隽啃涂筛膶憺樵隽啃蚉ID算式：算式：如果將上次的輸出值如果將上次的

11、輸出值yn-1保持住，則只需計算出保持住，則只需計算出本次與上次輸出之間的增量本次與上次輸出之間的增量yn即可即可 yn = yn-1 + yn 1D0Iee11eennnnniiyTTPTT過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章優(yōu)點：優(yōu)點：q輸出輸出yn僅決定于最近三次的采樣值，所需內(nèi)存僅決定于最近三次的采樣值，所需內(nèi)存不大，運算比較簡單。不大，運算比較簡單。q每次輸出增量值，誤動作的影響小，必要時可每次輸出增量值，誤動作的影響小，必要時可通過邏輯判斷禁止或限制本次輸出，容易得到良好通過邏輯判斷禁止或限制本次輸出，容易得到良好的調(diào)節(jié)效果。的調(diào)節(jié)效果。q一旦調(diào)節(jié)器出現(xiàn)故障，停止輸出，

12、閥位能保持一旦調(diào)節(jié)器出現(xiàn)故障，停止輸出，閥位能保持在故障前的狀態(tài)。在故障前的狀態(tài)。Dn112I1y(ee)e(e2ee)nnnnnnTTPTT過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章為避免理想微分對高頻干擾過于敏感，還可將為避免理想微分對高頻干擾過于敏感，還可將理想微分改為實際微分。理想微分改為實際微分。 寫成差分方程有：寫成差分方程有：實際微分傳函：實際微分傳函：DDD( )E( )1T sY ssTsKDDD11DDDD(ee)nnnnTTKyyTTTTKK 將此式代替理想將此式代替理想PIDPID中的微分部分，即得實用中的微分部分，即得實用的的PID運算式。運算式。 過程控制系統(tǒng)

13、與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章為了改善操作性能和控制品質(zhì)，常對基本的為了改善操作性能和控制品質(zhì)，常對基本的PID運算進(jìn)行修改，以適應(yīng)不同工況。運算進(jìn)行修改，以適應(yīng)不同工況。3.3.2.1 微分先行的微分先行的PID算法（算法（PI-D）有些工藝生產(chǎn)中，經(jīng)常改變給定值。而用基本有些工藝生產(chǎn)中，經(jīng)常改變給定值。而用基本PID控制的話，當(dāng)給定值突變時，微分作用會使調(diào)控制的話，當(dāng)給定值突變時，微分作用會使調(diào)節(jié)器輸出產(chǎn)生劇烈的跳動，稱微分沖擊，影響工況節(jié)器輸出產(chǎn)生劇烈的跳動，稱微分沖擊，影響工況的穩(wěn)定。的穩(wěn)定。過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章PI-D算式：算式：DPI11Y( )(

14、+1)E( )T sV (s)PTsss 為了改善這種操作特性，可對給定值不進(jìn)行微為了改善這種操作特性，可對給定值不進(jìn)行微分運算，稱為微分先行的分運算，稱為微分先行的PID算法。算法。這種算法與基本這種算法與基本PID算法的差別如下：算法的差別如下： 過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章 可將圖（可將圖（b）等效等效變換為圖變換為圖（c）。 比較圖（比較圖（a）與與圖圖（c），），可見可見PI-D算法，算法，相當(dāng)于在相當(dāng)于在PID的給定值的給定值通道中，增加了一個一通道中，增加了一個一階慣性濾波器，從而給階慣性濾波器，從而給定值快速變化時，對輸定值快速變化時，對輸出的沖擊大為緩和。

15、出的沖擊大為緩和。 過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章 2 比例微分先行的比例微分先行的PID算法（算法（I-PD）比例運算也能傳遞階躍擾動。由微分先行得到啟比例運算也能傳遞階躍擾動。由微分先行得到啟示，若對比例運算作同樣修改，比例沖擊也能消除。示，若對比例運算作同樣修改，比例沖擊也能消除。DI11Y( )( )(1)( )PsE sT s VsP T s比例微分先行比例微分先行微分先行微分先行過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章可將圖（可將圖（b）等效等效變換為圖變換為圖（c）。比較圖（比較圖（a）與與圖圖（c），），可見可見I-PD算法，算法，相當(dāng)于在相當(dāng)于在PI

16、D的給定值的給定值通道中，增加了一個通道中，增加了一個二階慣性濾波器，從二階慣性濾波器，從而給定值快速變化時，而給定值快速變化時，對輸出的沖擊更為緩對輸出的沖擊更為緩和。和。 圖（圖（b）圖（圖（c）圖（圖（a）過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章 3.3.2.3 帶可變形設(shè)定值濾波器帶可變形設(shè)定值濾波器SVF的的PID算法算法 PI-D算法相當(dāng)于在設(shè)定值輸入通道上加了一個算法相當(dāng)于在設(shè)定值輸入通道上加了一個一階濾波環(huán)節(jié)，一階濾波環(huán)節(jié)，I-PD算法相當(dāng)于在設(shè)定值輸入通道算法相當(dāng)于在設(shè)定值輸入通道上加了一個二階濾波環(huán)節(jié)。把兩者揉合在一起，針對上加了一個二階濾波環(huán)節(jié)。把兩者揉合在一起，

17、針對不同的對象特性和控制要求，可以進(jìn)行柔性調(diào)整，實不同的對象特性和控制要求，可以進(jìn)行柔性調(diào)整，實現(xiàn)最佳控制。帶可變型設(shè)定值濾波器的現(xiàn)最佳控制。帶可變型設(shè)定值濾波器的PID算法正是算法正是根據(jù)這一思路設(shè)計而成。根據(jù)這一思路設(shè)計而成。 過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章SVFSVF算法在設(shè)定值通道中設(shè)置了一個二階濾波器：算法在設(shè)定值通道中設(shè)置了一個二階濾波器：sTsTsTsTddii 1111 式中：式中：、為調(diào)節(jié)器設(shè)定值通道整定參數(shù)，為調(diào)節(jié)器設(shè)定值通道整定參數(shù)，、 = 0 1 = 0 ， = 0 時，為比例微分先行時，為比例微分先行PID = 1 ， = 0 時，為微分先行時，為微

18、分先行PID過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章當(dāng)當(dāng)、 在在 0 1間任意取值時間任意取值時,可得到可得到由由PI-D 到到I-PD連續(xù)變連續(xù)變化的響應(yīng)變化，因而化的響應(yīng)變化，因而有可能實現(xiàn)二維的最有可能實現(xiàn)二維的最佳整定。佳整定。 還有采樣還有采樣PI算法、批量算法、批量PID算法等等。算法等等。 SLPC中中將上述各種控制算法編成控制程序模塊，存在系統(tǒng)將上述各種控制算法編成控制程序模塊，存在系統(tǒng)ROM中，供用戶調(diào)用。中，供用戶調(diào)用。過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章為便于用戶編程，為便于用戶編程，SLPC為用戶提供的是采用為用戶提供的是采用面向問題、面向過程的面向

19、問題、面向過程的“自然語言自然語言”編程平臺。生編程平臺。生產(chǎn)商預(yù)先將常用的運算控制功能編制成標(biāo)準(zhǔn)程序模產(chǎn)商預(yù)先將常用的運算控制功能編制成標(biāo)準(zhǔn)程序模塊塊 ，以指令命名。使用時將所需運算模塊和控制模，以指令命名。使用時將所需運算模塊和控制模塊塊“組態(tài)組態(tài)”，實現(xiàn)控制功能。，實現(xiàn)控制功能。SLPC的用戶的用戶基本指令共基本指令共46種分三類種分三類數(shù)據(jù)傳輸類指令兩種：數(shù)據(jù)傳輸類指令兩種：LD，ST結(jié)束指令：結(jié)束指令：END功能指令：功能指令：43種種3.3.3 SLPC單回路可編程調(diào)節(jié)器的用戶程序單回路可編程調(diào)節(jié)器的用戶程序過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章3.3.3.1 基本運算模

20、塊基本運算模塊 11個個 有有運算；運算；、 E運算（小信號切除點運算（小信號切除點固定的開方、小信號切除點可變的開方）；取絕對固定的開方、小信號切除點可變的開方）；取絕對值運算；高選、低選；高、低限幅。值運算；高選、低選；高、低限幅。3.3.3.2 函數(shù)運算模塊函數(shù)運算模塊 13個個折線函數(shù)、一階慣性、微分運算、純滯后運算、折線函數(shù)、一階慣性、微分運算、純滯后運算、變化率運算、變化率限幅、移動平均運算、狀態(tài)變變化率運算、變化率限幅、移動平均運算、狀態(tài)變化監(jiān)測、計時、程序設(shè)定、脈沖計數(shù)、積算脈沖輸化監(jiān)測、計時、程序設(shè)定、脈沖計數(shù)、積算脈沖輸出。出。過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章

21、章3.3.3.3 條件判斷運算模塊條件判斷運算模塊 14個個上下限報警、邏輯運算、轉(zhuǎn)移指令、轉(zhuǎn)子指令、上下限報警、邏輯運算、轉(zhuǎn)移指令、轉(zhuǎn)子指令、子程序塊、比較指令、信號切換子程序塊、比較指令、信號切換.3.3.3.4 運算寄存器位移指令運算寄存器位移指令 CHG ROD 3.3.3.5 控制模塊控制模塊 3種種（1）基本控制模塊基本控制模塊BSC內(nèi)含內(nèi)含1個調(diào)節(jié)單元個調(diào)節(jié)單元CNT1，相當(dāng)于相當(dāng)于模擬儀表中的模擬儀表中的1臺臺PID調(diào)節(jié)器，其功能調(diào)節(jié)器，其功能框圖如圖框圖如圖2-46所示。所示。過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章（2）串級控制模塊串級控制模塊CSC 內(nèi)含兩個調(diào)節(jié)單

22、元內(nèi)含兩個調(diào)節(jié)單元CNT1和和CNT2，根據(jù)串級開關(guān)狀態(tài)，根據(jù)串級開關(guān)狀態(tài)，CNT2可接受可接受CNT1的輸出作為的輸出作為設(shè)定信號，組成雙回路串級設(shè)定信號，組成雙回路串級控制系統(tǒng)，也可直接接受另控制系統(tǒng)，也可直接接受另一設(shè)定信號一設(shè)定信號SV2，實現(xiàn)副回路實現(xiàn)副回路的單獨控制。的單獨控制。過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章 （3）選擇控制模塊選擇控制模塊SSC內(nèi)部包含兩個并行工作的內(nèi)部包含兩個并行工作的PID調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)單元CNTI和和CNT2，另另有一自動選擇單元有一自動選擇單元CNT3。 CNT3的控制規(guī)律的控制規(guī)律為三選一：為三選一：CNT3 = 0 為低選為低選CNT3

23、 = 1 為高選為高選過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章編程舉例：編程舉例：例例1 把兩個輸入變量把兩個輸入變量X1 、X2相加后，從相加后，從Y1端口端口 輸出。輸出。 程序：程序： LD X1 （讀入（讀入X1 數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)） LD X2 （讀入（讀入X2數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)） + （對（對X1 、X2求和）求和） ST Y1 (將結(jié)果送往將結(jié)果送往Y1) END (結(jié)束程序結(jié)束程序)過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章3.3.4 3.3.4 用戶程序的寫入和調(diào)試用戶程序的寫入和調(diào)試1 利用編程器逐句健入用戶程序：利用編程器逐句健入用戶程序： 移入移入ROM插座插座主程序（主

24、程序（MPR） 子程序（子程序（SBP） 指定指定DIO功能功能 指定控制字指定控制字CNT1CNT5 其它參數(shù)其它參數(shù) END2 程序的調(diào)試程序的調(diào)試仿真調(diào)試仿真調(diào)試 真實對象調(diào)試真實對象調(diào)試 寫入寫入EPROM過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章 3.4 可編程邏輯控制器可編程邏輯控制器 可編程邏輯控制器簡稱可編程邏輯控制器簡稱PLC，是基于微機(jī)技術(shù)，是基于微機(jī)技術(shù)進(jìn)行開關(guān)順序控制。隨著功能的擴(kuò)大，現(xiàn)在它除了進(jìn)行開關(guān)順序控制。隨著功能的擴(kuò)大，現(xiàn)在它除了可用于開關(guān)量邏輯控制外，有的可用于開關(guān)量邏輯控制外，有的PLC還配有還配有PID模模塊，集連續(xù)控制和邏輯控制于一身。塊，集連續(xù)控

25、制和邏輯控制于一身。過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章可編程序控制器與過去的繼電器控制系統(tǒng)相比，可編程序控制器與過去的繼電器控制系統(tǒng)相比，它的最大特點是在于可編程序，可通過改變軟件來它的最大特點是在于可編程序，可通過改變軟件來改變控制方式和邏輯規(guī)律。改變控制方式和邏輯規(guī)律。過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章3.4.1 PLC的主要組成的主要組成 PLC采用了典型的計算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要部分包括中采用了典型的計算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要部分包括中央處理器央處理器CPU、存儲器和輸入、輸出接口電路等。、存儲器和輸入、輸出接口電路等。限位開關(guān)限位開關(guān)手動開關(guān)手動開關(guān)光電傳感器光電傳感器感應(yīng)

26、開關(guān)感應(yīng)開關(guān)數(shù)字開關(guān)數(shù)字開關(guān)編碼器編碼器繼電器繼電器電磁閥電磁閥變頻調(diào)速器變頻調(diào)速器數(shù)碼顯示器數(shù)碼顯示器指示燈指示燈蜂鳴器蜂鳴器 輸輸入入接接口口 輸輸出出接接口口中央處理單元中央處理單元（CPU）數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器 編程器編程器程序存儲器程序存儲器過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章3.4.2 PLC的內(nèi)部等效繼電器電路的內(nèi)部等效繼電器電路 任何一個繼電器控制系統(tǒng)，都是由輸入部分、任何一個繼電器控制系統(tǒng)，都是由輸入部分、邏輯部分和輸出部分組成。邏輯部分和輸出部分組成。輸出部分：輸出部分：控制結(jié)果要驅(qū)動控制結(jié)果要驅(qū)動的各種輸出設(shè)備，的各種輸出設(shè)備，如電磁閥的線圈、如電磁閥的線圈、

27、電機(jī)的接觸器、電機(jī)的接觸器、信號燈等信號燈等邏輯部分：邏輯部分：根據(jù)被控對象根據(jù)被控對象的要求而設(shè)計的要求而設(shè)計的各種繼電器的各種繼電器控制線路控制線路輸入部分：輸入部分：控制按鈕、操控制按鈕、操作開關(guān)、限作開關(guān)、限位開關(guān)、光位開關(guān)、光電管信號電管信號過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章PLC就是用軟件代替用硬件（繼電器）構(gòu)成的就是用軟件代替用硬件（繼電器）構(gòu)成的邏輯控制電路。邏輯控制電路。 為便于理解邏輯關(guān)系，還將為便于理解邏輯關(guān)系，還將PLC看成是由許多看成是由許多“軟繼電器軟繼電器”組成的控制器，畫出其內(nèi)部等效電路。組成的控制器，畫出其內(nèi)部等效電路。 圖圖3.32 PLC等效

28、控制框圖等效控制框圖輸入（外部）輸入（外部）輸輸入入變變換換輸輸出出變變換換 邏輯邏輯 輸出（外部）輸出（外部） PLC 過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章在在PLC內(nèi)部為用戶提供的等效繼電器有：內(nèi)部為用戶提供的等效繼電器有：輸入繼電器、輸出電器、輔助繼電器、時間繼輸入繼電器、輸出電器、輔助繼電器、時間繼電器、計數(shù)繼電器等。這些等效繼電器實際上是一電器、計數(shù)繼電器等。這些等效繼電器實際上是一段段程序模塊，用指令命名。段段程序模塊，用指令命名。3.4.3 PLC的編程語言的編程語言PLC品種繁多，有各種不同的編程語言，通常品種繁多，有各種不同的編程語言，通常有梯形圖、語句表、控制系

29、統(tǒng)流程圖、邏輯方程或有梯形圖、語句表、控制系統(tǒng)流程圖、邏輯方程或布爾代數(shù)式等。布爾代數(shù)式等。 最常用的是梯形圖和語句表。最常用的是梯形圖和語句表。過程控制系統(tǒng)與儀表過程控制系統(tǒng)與儀表 第第3章章3.4.3.1 梯形圖梯形圖 梯形圖是使用的最多的一種編程語言，在形式上梯形圖是使用的最多的一種編程語言，在形式上類似于繼電器的控制電路，因整個圖形呈階梯形，類似于繼電器的控制電路，因整個圖形呈階梯形，邏輯關(guān)系非常形象，故有梯形圖之稱。如邏輯關(guān)系非常形象，故有梯形圖之稱。如 3.4.3.2 語句表語句表借助于梯形圖，可以用指令借助于梯形圖，可以用指令的助記符來編程。各種類型的的助記符來編程。各種類型的PLC使用的助記符不同，下面使用的助記符不同