可編程控制器應(yīng)用及原理.ppt

上傳人:za****8 文檔編號(hào):16512823 上傳時(shí)間:2020-10-05 格式:PPT 頁(yè)數(shù):10 大小:411.55KB
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1、可編程控制器原理及應(yīng)用,泰山職業(yè)技術(shù)學(xué)院,介紹,教材以小型可編程控制器PLC為例,介紹可編程控制器的基本結(jié)構(gòu),以及工作原理,要求掌握常用指令的格式和應(yīng)用方法,熟練畫出可編程控制器外部電路接線圖,掌握可編程控制器應(yīng)用的基本設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。,第1章 概論,1.1 可編程控制器的產(chǎn)生及定義 1、PLC的產(chǎn)生及定義 1968年由美國(guó)通用汽車公司(GE)提出,1969年有美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制成功,有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)算功能稱為PLC(programmable logic controller)。 80年代,由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,PLC采用通用微處理器為核心,功能擴(kuò)展到各種算術(shù)運(yùn)算,PLC運(yùn)

2、算過(guò)程控制并可與上位機(jī)通訊、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。被稱為PC(programmable controller)即可編程控制器。 2、PLC的產(chǎn)生及定義 國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)1987年頒布的可編程邏輯控制器的定義如下: “可編程邏輯控制器是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置,是帶有存儲(chǔ)器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行命令,進(jìn)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作,并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備,都應(yīng)按易于工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計(jì)”。,本章敘述可編程控制器產(chǎn)生、定義及特點(diǎn),分

3、類和發(fā)展方向,1.3 可編程控制器的工作特點(diǎn),1、使用于工業(yè)環(huán)境,抗干擾能力強(qiáng)。 2、可靠性高。無(wú)故障工作時(shí)間(平均)數(shù)十萬(wàn)小時(shí)并可構(gòu)成多機(jī)冗余系統(tǒng)。 3、控制能力極強(qiáng)。算術(shù)、邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、PID運(yùn)算、過(guò)程控制、通訊等。 4、使用、編程方便。(LAD)梯形圖、語(yǔ)句表(STL)、功能圖(FBD)、控制系統(tǒng)流程圖等編程語(yǔ)言通俗易懂,使用方便。 5、組成靈活。小型PLC為整體結(jié)構(gòu),并可外接I/O擴(kuò)展機(jī)箱構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)。中大型PLC采用分體模塊式結(jié)構(gòu),設(shè)有各種專用功能模塊(開關(guān)量、模擬量輸入輸出模塊,位控模塊,伺服、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊等)供選用和組合,由各種模塊組成大小和要求不同的控制系統(tǒng)。 所

4、以可編程控制器可以稱為全功能工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。,1.4 可編程控制器的分類和發(fā)展,1、 分類 按I/O點(diǎn)數(shù)可分為大、中、小型三大類,通常可以定義為: 小型:I/O點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以下; 中型:I/O點(diǎn)數(shù)在2561024點(diǎn)之間; 大型:I/O點(diǎn)數(shù)在1024點(diǎn)以上。 2、應(yīng)用 可編程控制器在多品種、小批量、高質(zhì)量的產(chǎn)品生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用,PLC控制已成為工業(yè)控制的重要手段之一,與CAD/CAM,機(jī)器人技術(shù)一起成為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)的三大支柱。 通常可以認(rèn)為,只要有控制要求的地方,都可以用到可編程控制器。 3、發(fā)展方向 發(fā)展方向分小型化和大型化兩個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。小型PLC有兩個(gè)發(fā)展方向,即

5、小(微)型化和專業(yè)化。大型化指的是大中型PLC向著大容量、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展,使之能與計(jì)算機(jī)組成集成控制系統(tǒng),對(duì)大規(guī)模、復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的自動(dòng)控制。,第2章 可編程控制器構(gòu)成原理,可編程控制器硬件系統(tǒng):可編程控制器系統(tǒng)由輸入部分、運(yùn)算控制部分和輸出部分組成。 輸入部分:將被控對(duì)象各種開關(guān)信息和操作臺(tái)上的操作命令轉(zhuǎn)換成可編程控制器的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào),然后送到PLC的輸入端點(diǎn)。 運(yùn)算控制部分(CPU):由可編程控制器內(nèi)部CPU按照用戶程序的設(shè)定,完成對(duì)輸入信息的處理,并可以實(shí)現(xiàn)算術(shù)、邏輯運(yùn)算等操作功能。 輸出部分:由PLC輸出接口及外圍現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備構(gòu)成。CPU的運(yùn)算結(jié)果通過(guò)PLC的輸出電路,提供

6、給被控制裝置。,2.1 可編程控制器的基本組成,可編程控制器主機(jī)的硬件電路: 由CPU,存儲(chǔ)器,基本I/O接口電路,外設(shè)接口,電源等五大部分組成。,2.1 可編程控制器的基本組成,基本I/O接口電路 可編程控制器輸入電路原理圖 PLC內(nèi)部輸入電路作用是將PLC外部信號(hào)送至PLC內(nèi)部電路。輸入接點(diǎn)分為干接點(diǎn)式,直流輸入式和交流輸入式三大類。,2.1 可編程控制器的基本組成,可編程控制器輸出電路原理圖 PLC輸出電路用來(lái)驅(qū)動(dòng)被控負(fù)載(電磁鐵、繼電、接觸器線圈等)。PLC輸出電路結(jié)構(gòu)形式分為繼電器式,雙極型和晶閘管式等三種。,2.2 可編程控制器的工作原理,可編程控制器通過(guò)循環(huán)掃描輸入端口的狀態(tài),執(zhí)行用戶程序,實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)。 PLC采用循環(huán)順序掃描方式工作,CPU在每個(gè)掃描周期的開始掃描輸入模塊的信號(hào)狀態(tài),并將其狀態(tài)送入到輸入映像寄存器區(qū)域;然后根據(jù)用戶程序中的程序指令來(lái)處理傳感器信號(hào),并將處理結(jié)果送到輸出映像寄存器區(qū)域,在每個(gè)掃描周期結(jié)束時(shí),送入輸出模塊。,

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