可编程序控制器原理与应用速成PLC2概要优秀PPT.ppt

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1、绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器其次章其次章 可编程序限制器的可编程序限制器的 基本组成和工作原理基本组成和工作原理第一节第一节 PLC的基本组成的基本组成其次节其次节 PLC的工作原理及常用编程语言的工作原理及常用编程语言第三节第三节 PLC的分类方法的分类方法绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器第一节 PLC的基本组成电源模块电源模块存储器存储器CPUCPU模块模块 输输出出模模块块 输输入入模模块块编程器编程器PLC主要由哪几个部分组成？绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器 一、CPU模块指示灯指示灯存储器盒舱存储器盒舱DIPDIP开关开关外设端口外设端口RS-232CRS-2

2、32C端口端口 内装板舱内装板舱绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器v组成v运算器：执行算术运算、逻辑运算等v限制器：限制整机各部分协调工作v作用vPLC本身的自检v接收输入模块的信息v执行监控程序和用户程序v输出限制信号v响应外部设备的恳求绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器存放监控程序，用户不能访问和修改存放监控程序，用户不能访问和修改存放经编程器输入的用户程序存放经编程器输入的用户程序暂存输入、输出数据映像暂存输入、输出数据映像系统程序存储区用户程序存储区数据存储区二、存储器注：注：PLC运用锂电池作为运用锂电池作为RAM的备用电源，的备用电源，以保证以保证RAM中的内容不受断电的影

3、响中的内容不受断电的影响绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器三、输入/输出模块PLC有各种形式输入/输出模块开关量输入开关量输入/输出模块输出模块模拟量输入模拟量输入/输出模块输出模块温度控制模块温度控制模块高速计数模块高速计数模块运动控制模块运动控制模块绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器 PLC的输入信号形式直流信号输入直流信号输入沟通信号输入沟通信号输入模拟量信号输入模拟量信号输入PLC有哪几种开关量输入形式？绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器直流信号输入形式开关开关S S闭合时，闭合时，24V24V直流电压加到直流电压加到ININ和和COMCOM端，端，通过光电耦合器，信号送入

4、内部电路通过光电耦合器，信号送入内部电路直流输直流输入电路入电路绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器沟通信号输入形式交流输交流输入电路入电路输入单元为何须要设置光电隔离电路？绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器模拟量输入模拟量输入 各种非电模拟量要先经过传感器或变各种非电模拟量要先经过传感器或变送器转换成直流电流或电压模拟量，然后送器转换成直流电流或电压模拟量，然后再输入再输入PLCPLC。PLCPLC的模拟量输入电路一般要的模拟量输入电路一般要求：电流型的直流求：电流型的直流4 420mA20mA，电压型的直，电压型的直流流0 010V10V或或1 15V5V等等模拟量信号输入形式模拟量

5、I/O模块做什么用？它们的精度用什么参数表示？绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器模拟量输入模块原理框图 多路选通 模数转换 光电隔离 内部电路信号放大电压输入电流输入公共端 模拟量输入模块设有电压信号和电流信号输入端。当电流信模拟量输入模块设有电压信号和电流信号输入端。当电流信号输入时，要把输入电压端和输入电流端短接，使电流信号转换号输入时，要把输入电压端和输入电流端短接，使电流信号转换为标准的电压信号。输入信号通过运算放大器放大和量程转换，为标准的电压信号。输入信号通过运算放大器放大和量程转换，由模数转换变换为数字信号，经光电隔离后送入内部电路由模数转换变换为数字信号，经光电隔离后送入内

6、部电路绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器 PLC的输出信号形式开关量输出开关量输出继电器输出继电器输出晶体管输出晶体管输出晶闸管输出晶闸管输出模拟量输出模拟量输出PLC有哪几种开关量输出形式？各适用于什么负载？绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器继电器输出形式 继电器输出电路对直流负载或沟通负载都适用，负继电器输出电路对直流负载或沟通负载都适用，负载电流可达载电流可达2A2A。但因为有触点，运用寿命不够长。但因为有触点，运用寿命不够长继电器输继电器输出电路出电路绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器 晶体管输出电路晶体管输出电路仅适用于直流负载仅适用于直流负载，无触点，寿，无触点，寿命长

7、，响应速度快。但输出电流较小，约命长，响应速度快。但输出电流较小，约0.5A0.5A晶体管输出形式晶体管输晶体管输出电路出电路绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器 晶闸管输出电路仅适用于沟通负载，无触点，寿晶闸管输出电路仅适用于沟通负载，无触点，寿命长。但命长。但PLCPLC中的晶闸管输出电流不大，约中的晶闸管输出电流不大，约1A1A晶闸管输出形式晶闸管输晶闸管输出电路出电路绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器模拟量信号输出模拟量信号输出 PLCPLC的模拟量信号输出用于控制工的模拟量信号输出用于控制工业生产过程控制仪表和模拟量的执行装业生产过程控制仪表和模拟量的执行装置，如控制比例电磁阀

8、阀门开度以控制置，如控制比例电磁阀阀门开度以控制流量。流量。PLCPLC的模拟量输出方式可以是直的模拟量输出方式可以是直流流4 420mA20mA，直流，直流0 010V10V或或1 15V5V等等模拟量输出形式绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器3.智能输入/输出模块用于脉冲或方波计数器、实时时钟、用于脉冲或方波计数器、实时时钟、脉冲发生器、编码器等输出信号的检脉冲发生器、编码器等输出信号的检测和处理，及快速变更过程中的测量测和处理，及快速变更过程中的测量或精确定位限制或精确定位限制高速计数模块绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器自带微处理器，用来限制物体的位置、自带微处理器，用来限制物

9、体的位置、速度和加速度，可以限制直线运动或旋速度和加速度，可以限制直线运动或旋转运动，也可以限制单轴或多轴运动转运动，也可以限制单轴或多轴运动运动限制模块将现场电动势或电阻值的模拟量信号转将现场电动势或电阻值的模拟量信号转换为数字信号，并完成热电偶的冷端补换为数字信号，并完成热电偶的冷端补偿和热电阻的非线性补偿等偿和热电阻的非线性补偿等温度限制模块绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器以太网模块以太网模块 PLCPLC与以太网互连通信与以太网互连通信通信模块以太网模块以太网模块以太网模块以太网模块ETN22ETN22Controller Controller LinkLink模块模块模块模块C

10、LK23CLK23DeviceNetDeviceNet主单元主单元主单元主单元DRM21DRM21远远程程I/O(Controller Link)模模块块 主主站站PLCPLC与与从从站站PLCPLC远远程程互互联联和通信和通信现现场场设设备备链链接接(DeviceNet)模块模块 PLCPLC与与PLCPLC或或执执行行装装置置之之间间的的互联和通信互联和通信绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器四、编程器用于输入、修改和调试程序，并可监视用于输入、修改和调试程序，并可监视程序的执行程序的执行简易编程器简易编程器图形编程器图形编程器编程器绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器简易编程器体积小

11、，携带便利，但只能用指令助记符编程，适合小型PLC的编程及现场调试工作方式工作方式选择开关选择开关LCDLCD液晶液晶显示屏显示屏键盘区键盘区绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器图形编程器功能强大，可用梯形图编程，既可图形编程器功能强大，可用梯形图编程，既可联机编程，也可脱机编程，还可监控联机编程，也可脱机编程，还可监控PLCPLC的运行的运行计算机安装了计算机安装了PLCPLC编程支持软件后，也具有图形编程支持软件后，也具有图形编程器的功能编程器的功能图形编程器绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器五、电源模块将沟通电转换成直流电，向将沟通电转换成直流电，向PLCPLC内部内部电路供应直流

12、稳压电源电路供应直流稳压电源有的有的PLCPLC还向外部供应直流还向外部供应直流24V24V的稳的稳压，用于直流信号输入电路及传感压，用于直流信号输入电路及传感器的供电器的供电绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器电源指示灯电源指示灯外部连接端子外部连接端子电源模块绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器其次节 PLC的工作原理及编程语言一、PLC的基本工作原理 从限制的角度来看，可将从限制的角度来看，可将PLCPLC等效成等效成输入部分、程序限制部分和输出部分输入部分、程序限制部分和输出部分绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器从上面的等效工作电路可见输入

13、部分将外部开关信号转换成输入部分将外部开关信号转换成PLCPLC内内部输入继电器线圈的接通或断开部输入继电器线圈的接通或断开程序限制部分依据输入程序限制部分依据输入/输出继电器的输出继电器的触点状态执行用户程序，其结果使输触点状态执行用户程序，其结果使输出继电器线圈接通或断开出继电器线圈接通或断开输出部分依据输出继电器的状态确定输出部分依据输出继电器的状态确定是否接通外接电器是否接通外接电器绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器二、PLC的循环扫描工作过程对对PLCPLC内部的内部的CPUCPU、存储器、输入模块、存储器、输入模块、输出模块、总线等进行诊断输出模块、总线等进行诊断对编程器、可编

14、程终端等外部设备恳求对编程器、可编程终端等外部设备恳求的处理的处理依据从左到右、从上到下的依次执行用依据从左到右、从上到下的依次执行用户程序，并将结果存入输出映像寄存器户程序，并将结果存入输出映像寄存器采集输入信号并存入输入映像寄存器中；采集输入信号并存入输入映像寄存器中；同时将输出映像寄存器中要输出的信号送同时将输出映像寄存器中要输出的信号送到输出锁存器，经输出电路驱动外接电器到输出锁存器，经输出电路驱动外接电器扫描过程分为哪几个阶段？绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器PLCPLC按上述按上述4 4个阶段周期性地循环扫描，个阶段周期性地循环扫描，每扫描一次，用户程序就执行一次，且每扫描一

15、次，用户程序就执行一次，且I/OI/O数据刷新一次数据刷新一次PLCPLC完成一个循环的扫描过程称为一个完成一个循环的扫描过程称为一个扫描周期扫描周期PLC的扫描周期是如何定义的？绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器三、PLC的常用编程语言梯形图语言梯形图语言助记符语言助记符语言逻辑功能图逻辑功能图顺序功能图顺序功能图PLC的编程语言绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器梯形图语言 类似于类似于继电器限制原继电器限制原理图理图绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器助记符语言用帮助记忆的英文缩用帮助记忆的英文缩写字符表示写字符表示PLCPLC的各种的各种指令，类似于计算机指令，类似于计算机的汇

16、编语言的汇编语言简易编程器就是用助简易编程器就是用助记符语言记符语言 前前面面梯梯形形图图所所对对应应的助记符语言如下：的助记符语言如下：LD 0.00 OR 1.00 AND NOT 0.01 OUT 1.00绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器第三节 PLC的分类方法按结构形式分类按结构形式分类按控制规模分类按控制规模分类按控制功能分类按控制功能分类按生产厂家分类按生产厂家分类PLC的分类方法绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器一、按结构形式分类整体式整体式PLCPLC整体式结构整体式结构PLCPLC将中心处理单元、存储器、将中心处理单元、存储器、输入输出单元和电源单元等组装在一个机输

17、入输出单元和电源单元等组装在一个机壳内壳内模块式模块式PLCPLC模块式结构模块式结构PLCPLC是把中心处理单元和存储器是把中心处理单元和存储器做成独立的组件模块，把输入输出等单元做成独立的组件模块，把输入输出等单元也做成独立的模块，然后组装在一个机架也做成独立的模块，然后组装在一个机架或母板上或母板上绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器二、按限制规模分类PLC的每一个输入/输出接点简称为点I/OI/O点数小于点数小于6464点的属微型点的属微型PLCPLCI/OI/O点数在点数在6464256256点的属小型点的属小型PLCPLCI/OI/O点数在点数在25625610241024点的属

18、中型点的属中型PLCPLCI/OI/O点数在点数在10241024点以上的属大型点以上的属大型PLCPLC绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器三、按限制功能分类依据工业限制系统困难程度的要求不同，所依据工业限制系统困难程度的要求不同，所需需PLCPLC的功能也不相同的功能也不相同低档机：仅有开关运算、逻辑运算、定时和低档机：仅有开关运算、逻辑运算、定时和计数计数中档机：具有开关量和模拟量限制、数字运中档机：具有开关量和模拟量限制、数字运算、中断限制以及通信功能算、中断限制以及通信功能高档机：具有开关量和模拟量限制、矩阵运高档机：具有开关量和模拟量限制、矩阵运算、数据管理、通信联网等功能算、数

19、据管理、通信联网等功能绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器四、按生产厂家分类目前世界上能生产目前世界上能生产PLCPLC的厂家较多，大致可以分的厂家较多，大致可以分成美国、欧洲和日本三个流派。在中国市场占成美国、欧洲和日本三个流派。在中国市场占有较大份额，较有影响的公司有有较大份额，较有影响的公司有日本日本PLCPLC：欧姆龙（欧姆龙（OMRONOMRON）、三菱（）、三菱（Mitsubishi)Mitsubishi)欧洲欧洲PLCPLC：西门子（西门子（Siemens)Siemens)、施耐德、施耐德(Schneider)(Schneider)美国美国PLCPLC：罗克韦尔罗克韦尔(Rockwell)(Rockwell)、通用电气（、通用电气（GEGE）绪论EXIT可 编 程 序 控 制 器本 章 要 求1.熟悉熟悉PLC的基本组成的基本组成2.了解了解PLC的基本工作原理的基本工作原理3.驾驭驾驭PLC循环扫描工作过程循环扫描工作过程4.了解了解PLC的分类方法的分类方法预习第三章第一节、其次节 P.69思索题15