認(rèn)識(shí)可編程控制器課件

學(xué)習(xí)目標(biāo)了解PLC的定義、特點(diǎn)及發(fā)展歷程掌握PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理了解PLC在自動(dòng)控制領(lǐng)域中的地位和作用掌握PLC的接線方法§3—1認(rèn)識(shí)可編程控制器課題引入

隨著PLC等自動(dòng)化產(chǎn)品的誕生，數(shù)控機(jī)床逐漸替代了普通機(jī)床，成為工業(yè)生產(chǎn)的重要設(shè)備。普通車(chē)床外形圖數(shù)控車(chē)床外形圖

傳統(tǒng)繼電器控制的普通車(chē)床越來(lái)越不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求：加工產(chǎn)品精度低，生產(chǎn)自動(dòng)化水平低，操作復(fù)雜，對(duì)操作者的要求較高。知識(shí)探究一、可編程序控制器的產(chǎn)生和特點(diǎn)二、三菱FX1S-30MR小型可編程控制器的結(jié)構(gòu)三、三菱FX1S-30MR小型可編程控制器的應(yīng)用

一、可編程序控制器的產(chǎn)生和特點(diǎn)

1.可編程序控制器的產(chǎn)生20世紀(jì)60年代末期，美國(guó)汽車(chē)制造工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，1968年美國(guó)通用汽車(chē)公司（GM）首先公開(kāi)招標(biāo)，對(duì)控制系統(tǒng)提出的基本要求為：用計(jì)算機(jī)代替繼電器控制盤(pán)用程序代替硬件連線輸入/輸出電平可與外部裝置直接相連結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展

1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)上述要求，研制出世界上第一臺(tái)可編程控制器，并在GM公司汽車(chē)生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動(dòng)控制?？删幊踢壿嬁刂破骱?jiǎn)稱(chēng)PLC（programmablelogicController）或PC（programmableController）。

2.可編程控制器的特點(diǎn)（1）PLC軟件簡(jiǎn)單易學(xué)PLC有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，其中最常用的是梯形圖和指令語(yǔ)句表。PLC采用的是易學(xué)易懂的梯形圖語(yǔ)言，是以計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)構(gòu)成人們慣用的繼電器模型，形成的一套獨(dú)具風(fēng)格的以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語(yǔ)言。線圈和觸頭的圖形符號(hào)（2）

使用和維護(hù)方便1）硬件配置方便。2）安裝方便。3）使用方便。4）維護(hù)方便。（3）

運(yùn)行穩(wěn)定可靠（4）

設(shè)計(jì)施工周期短可編程控制器在性能上優(yōu)于繼電器邏輯控制，與微型計(jì)算機(jī)、單片機(jī)一樣，是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的理想工具。二、三菱FX1S-30MR小型可編程控制器的結(jié)構(gòu)1.FX1S-30MR小型可編程控制器面板介紹FX1S-30MR小型可編程控制器面板可以分為4部分，分別是輸入接線端、輸出接線端、操作面板、狀態(tài)顯示欄。（1）輸入接線端輸入接線端可分為電源輸入端、輸入公共端（COM端）、輸入接線端三部分。PLC輸入接線端PLC輸入接線端內(nèi)部電路圖（2）輸出接線端輸出接線端可分為24V直流電源輸出端、公共端和輸出接線端子三部分。PLC輸入接線端內(nèi)部電路圖PLC輸出端子與公共端子組合的對(duì)應(yīng)關(guān)系在PLC內(nèi)部,幾個(gè)輸出COM端之間沒(méi)有聯(lián)系。PLC每一個(gè)輸出端子(輸出點(diǎn))在內(nèi)部都對(duì)應(yīng)有一個(gè)完整的電路，習(xí)慣上將該電路稱(chēng)為輸出繼電器，如PLC輸出端子Y1內(nèi)部的電路稱(chēng)為輸出繼電器Y1。（3）操作面板

操作面板包括PLC工作方式選擇開(kāi)關(guān)、可調(diào)電位器RP1和RP2、RS-422通信接口、選件連接用插口四部分。操作面板選件連接用插口（4）狀態(tài)指示欄

狀態(tài)指示欄分為輸入狀態(tài)指示、輸出狀態(tài)指示、運(yùn)行狀態(tài)指示三部分。POWERLED亮：表示可編程控制器已接通電源。RUNLED亮：表示可編程控制器處于運(yùn)行(RUN)狀態(tài)。ERRORLED亮：表示可編程控制器程序錯(cuò)誤時(shí)指示燈會(huì)閃爍,CPU錯(cuò)誤時(shí)指示燈會(huì)亮。狀態(tài)指示欄2.三菱PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)PLC是一種專(zhuān)用于工業(yè)自動(dòng)化控制的計(jì)算機(jī)，主要由CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口電路、外設(shè)接口、編程裝置和電源等組成。PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖（1）CPU中央處理單元CPU是可編程控制器的控制中樞，常用的CPU微處理器有通用型微處理器、單片機(jī)和位片式計(jì)算機(jī)等。CPU一般由控制電路、運(yùn)算器和寄存器組成，它們被封裝在一個(gè)集成的芯片上，通過(guò)地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線與存儲(chǔ)單元、輸入輸出接口電路連接。（2）存儲(chǔ)器可編程控制器的存儲(chǔ)器由只讀存儲(chǔ)器ROM、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM和可電擦寫(xiě)的存儲(chǔ)器EEPROM3大部分構(gòu)成,主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)。（3）輸入輸出接口電路1）輸入接口電路為防止由于觸頭抖動(dòng)或干擾脈沖引起錯(cuò)誤的輸入信號(hào)，輸入接口電路必須有很強(qiáng)的抗干擾能力。提高抗干擾能力的方法主要有以下兩種:①利用光電耦合器提高抗干擾能力。②利用阻容濾波電路提高抗干擾能力。2）輸出接口電路PLC的輸出接口電路是將CPU產(chǎn)生的小信號(hào)放大后輸出，

以驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器等負(fù)載工作。PLC的輸出接口電路可以分為3種:繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出。（4）外設(shè)接口電路外設(shè)接口電路用于連接計(jì)算機(jī)、手持編程器或其他圖形編程器,并能通過(guò)外設(shè)接口組成PLC的控制網(wǎng)絡(luò)。PLC通過(guò)SC-09電纜與計(jì)算機(jī)連接，可以實(shí)現(xiàn)編程、監(jiān)控、聯(lián)網(wǎng)等功能。

（5）電源通過(guò)PLC內(nèi)部配有的專(zhuān)用開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源，可將PLC外部連接的電源電壓轉(zhuǎn)化為PLC內(nèi)部電路需要的工作電壓，并為外部輸入元件提供24V直流電源，但要注意PLC負(fù)載的電源是由用戶另外提供的。（6）供編程使用的軟繼電器FX1s系列常用的軟繼電器3.PLC工作原理PLC的工作過(guò)程是一個(gè)不斷循環(huán)掃描的過(guò)程。CPU從第一條指令開(kāi)始，按順序逐條地執(zhí)行用戶程序直到用戶程序結(jié)束，然后返回第一條指令開(kāi)始新的一輪掃描。在用戶程序的每一次掃描過(guò)程中分別有“輸入刷新”、“程序執(zhí)行”和“輸出刷新”三個(gè)核心階段。PLC工作過(guò)程示意圖三、三菱FX1S-30MR小型可編程控制器的應(yīng)用1．電源部分連接PLC控制系統(tǒng)必須和電源、主令器件、傳感器設(shè)備以及驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連接。PLC的電源接在L和N端子之間。PLC的電源連接2．輸入部件連接

輸入部件是可編程控制器控制系統(tǒng)的信號(hào)輸入部分，主要由按鈕、行程開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等主令電器所構(gòu)成，用于發(fā)送控制指令。在PLC的本體上還可以連接多種功能擴(kuò)展單元，例如數(shù)字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、通信模塊、高速計(jì)數(shù)模塊等。常用輸入部件FX1S系列PLC的輸入回路采用直流輸入，且在PLC內(nèi)部，無(wú)源開(kāi)關(guān)類(lèi)輸入不用