六可編程控制器概述課件

1、六可編程控制器概述六可編程控制器概述六可編程控制器概述六可編程控制器概述六可編程控制器概述1 什么是可編程控制器？ 可編程序控制器（Programmable Controller，PC）Programmable Logic Controller簡稱（PLC）， 是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、自動控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展起來的一種通用工業(yè)自動控制裝置。1 什么是可編程控制器？ 可編程序控制器（Program 定義： 1987年，國際電工委員會（IEC）定義： “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

2、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(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計”。 定義：2、可編程序控制器的產(chǎn)生發(fā)展PLC的產(chǎn)生：因為繼電器邏輯電路配線復(fù)雜2、可編程序控制器的產(chǎn)生發(fā)展PLC的產(chǎn)生：因為繼電器邏輯電2、可編程序控制器的產(chǎn)生發(fā)展背景：1968年美國通用汽車公司（GM），為了適應(yīng)汽車型號的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，實現(xiàn)小批量、多品種生產(chǎn)，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設(shè)計和更換繼電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短

3、周期。 2、可編程序控制器的產(chǎn)生發(fā)展背景：1968年美國通用汽車公司2、可編程序控制器的產(chǎn)生發(fā)展擬訂了十項公開招標(biāo)的技術(shù)要求： 編程方便，可現(xiàn)場修改程序； 維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu)； 可靠性高于繼電器控制裝置； 體積小于繼電器控制盤； 數(shù)據(jù)可直接送入管理計算機(jī)； 成本可與繼電器控制盤競爭； 輸入可為市電； 輸出可為市電，容量要求在 2A 以上，可直接驅(qū)動接觸器等； 擴(kuò)展時原系統(tǒng)改變最少； 用戶存儲器大于 4KB 。2、可編程序控制器的產(chǎn)生發(fā)展擬訂了十項公開招標(biāo)的技術(shù)要求：1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制第一臺可編程控制器，并應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。2、可編程控制器的產(chǎn)生1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制

4、第一臺可編程控制器，并應(yīng)用于3 PLC的特點1、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)2、通用性強(qiáng)、靈活性好、功能齊全3、編程簡單、使用簡單4、模塊化結(jié)構(gòu)、安裝簡便、調(diào)試方便5、網(wǎng)絡(luò)通信3 PLC的特點1、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)4 性能指標(biāo)1 存儲容量 決定了用戶編制程序的大小。2 輸入、輸出點數(shù)（IO點數(shù)）根據(jù)IO點數(shù)不同：PLC分為微型機(jī)、小型機(jī)、中型機(jī)、大型機(jī)、超大型機(jī)。3掃描速度：PLC執(zhí)行程序的快慢，以執(zhí)行1000步指令所需時間來衡量。4功能擴(kuò)展能力：指主模塊之外可配用的擴(kuò)展模塊5 指令系統(tǒng)：PLC指令的總和，衡量PLC功能強(qiáng)弱的主要指標(biāo)。4 性能指標(biāo)1 存儲容量 決定了用戶編制程序的大小。5應(yīng)用領(lǐng)

5、域5應(yīng)用領(lǐng)域歸納為一下幾個方面：1 數(shù)字量的邏輯控制2 運動控制3 閉環(huán)過程控制4 數(shù)據(jù)處理5通信聯(lián)網(wǎng)歸納為一下幾個方面：1 數(shù)字量的邏輯控制六可編程控制器概述六可編程控制器概述六可編程控制器概述六可編程控制器概述六可編程控制器概述六可編程控制器概述6、可編程序控制器的發(fā)展 1)70年代初期： 可編程序控制器僅具有邏輯運算、定時、計數(shù)等一些功能，因此稱為可編程序邏輯控制器，簡稱PLC。 2）70年代中期： 70年代后隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，微處理技術(shù)應(yīng)用，PLC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。 6、可編程序控制器的發(fā)展3）80年代以后： 隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子

6、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(qiáng)，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。4）近年來PLC發(fā)展迅速 具備了計算機(jī)功能的一種通用工業(yè)控制裝置，成為現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大技術(shù)支柱（PLC技術(shù)、機(jī)器人、CAD/CAM）之一。 3）80年代以后：6.2 可編程控制器的結(jié)構(gòu)與工作原理 可編程控制器由CPU、存儲器（RAM、ROM）、輸入輸出接口、電源和編程器等組成。一、PLC的硬件結(jié)構(gòu) PLC是一種工控計算機(jī)，與計算機(jī)的組成十分相似，但具有更強(qiáng)的與工業(yè)過程相連接的接口。

7、其結(jié)構(gòu)框圖如右圖：6.2 可編程控制器的結(jié)構(gòu)與工作原理 可編程控制編程語言除梯形圖編程語言外，還有語句表和邏輯功能圖等編程語言，一般梯形圖和語句表之間可以互換，但實踐應(yīng)用中梯形圖編程語言較多。梯形圖：自上而下，從左到右順序排序編程語言除梯形圖編程語言外，還有語句表和邏輯功能圖等編程語言 可編程控制器的工作原理一、PLC的掃描工作方式采用循環(huán)掃描的工作方式 PLC的一個掃描過程包含五個階段 1）內(nèi)部處理：檢查CPU等內(nèi)部硬件是否正常，對監(jiān)視定時器復(fù)位，其它內(nèi)部處理。 2）通信處理：與其它智能裝置（編程器、計算機(jī)）通信。如：響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。 可編程控制器的工作原理一、P

8、LC的掃描工作方式 3）輸入采樣 以掃描方式按順序采樣所有輸入端的狀態(tài)，并存入輸入映象寄存器中。（輸入寄存器被刷新）。 4）程序執(zhí)行 PLC梯形圖程序掃描原則：先左后右、先上后下的步序，逐句掃描。并將結(jié)果存入相應(yīng)的寄存器。 5）輸出刷新：輸出狀態(tài)寄存器（Y）中的內(nèi)容轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器輸出，驅(qū)動外部負(fù)載。 掃描周期：整個過程掃描一次所需的時間。 掃描周期：與CPU時鐘頻率、指令類型（掃描速度）、程序長短有關(guān)。 掃描周期是PLC一個很重要的指標(biāo) 一般小型PLC的掃描周期為十幾毫秒到幾十毫秒。 注： 當(dāng)PLC處于STOP狀態(tài)時，只完成內(nèi)部處理和通信服務(wù)工作。當(dāng)PLC處于RUN狀態(tài)時，應(yīng)完成全部五個階段

9、的工作。 二、PLC掃描工作方式的特點：1、特點：集中采樣、集中輸出、循環(huán)掃描 1）集中采樣：對輸入狀態(tài)的掃描只在輸入采樣階段進(jìn)行。即在程序執(zhí)行階段或輸出階段，即使輸入端狀態(tài)發(fā)生變化，輸入映象寄存器的內(nèi)容也不會改變，只有到下一個掃描周期的輸入處理階段才能被讀入（響應(yīng)滯后）。二、PLC掃描工作方式的特點：1、特點：集中采樣、集中輸出、 2）集中輸出：在一個掃描周期內(nèi)，只有在輸出處理階段才將元件映象寄存器中的狀態(tài)輸出，在其它階段，輸出值一直保存在元件映象寄存器中。 注：在用戶程序中，如果對輸出多次賦值，則僅最后一次是有效的，即應(yīng)避免雙線圈輸出。 2、優(yōu)點：提高系統(tǒng)的抗干擾能力。 集中采樣、集中輸出的掃描工作方式使PLC在工作的大部分時間與外設(shè)隔離，從根本上提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。 3、缺點：響應(yīng)滯后，降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度。 輸入/輸出滯后時間又稱為系統(tǒng)響應(yīng)時間。六可編程控制器概述PLC的主要生產(chǎn)廠家歐洲：西門子（Siemens）； 法國的TE（Telemecanique）公司美國：A-B（