PLC可编程序控制器概论.ppt

第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论第第2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.12.1PLCPLC的发展、分类及应用的发展、分类及应用 2.22.2结构和工作原理结构和工作原理 2.32.3技术性能指标技术性能指标 2.42.4编程语言编程语言 群盼俯窜赣根玻猖自貌生王翼劲互幌概夏像皑军走咎茶斥赋镜缔能扰酮颈PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论本章内容包括：本章内容包括：l lPLC的发展、分类及应用的发展、分类及应用l l结构及工作原理结构及工作原理l l主要技术性能指标主要技术性能指标l l常用编程语言常用编程语言返回本章首页返回本章首页茂整匿锣两扳孔水溶程蝉貉板萌欲峪涎刺厩豪携骏灾纶柞逞被池尤株功贤PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.1PLC的发展、分类及应用的发展、分类及应用 2.1.1产生产生 2.1.2定定义义2.1.3发展发展 2.1.4特点特点 2.1.5分类分类 2.1.6应用应用 返回本章首页返回本章首页轰提灌腑魄羞芝牌挖肇雪怠含耶管竞深凛闻那猫生捞送车诗疯奖倾莲效喻PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.1.1.PLC的产生 随随着着社社会会的的进进步步，工工业业的的发发展展，控控制制对对象象越越来来越越多多，其其逻逻辑辑关关系系也也越越来来越越复复杂杂，用用继继电电器器组组成成的的控控制制系系统统就就会会变变得得非非常常庞庞大大，从从而而造造成成系系统统的的不不稳稳定定和和造造价价昂昂贵。主要表现在：贵。主要表现在：当当某某个个继继电电器器损损坏坏、甚甚至至继继电电器器的的某某触触点点接接触触不不良良都会影响系统的运行；都会影响系统的运行；继继电电器器本本身身并并不不太太贵贵，但但控控制制柜柜内内元元件件的的安安装装和和接接线工作量极大，造成系统价格偏高；线工作量极大，造成系统价格偏高；产产品品需需要要不不断断地地更更新新换换代代，生生产产设设备备的的控控制制系系统统不不断断地地作作相相应应的的调调整整。但但对对庞庞大大的的系系统统而而言言，日日常常维维护护已很难，再作调整难度更大。已很难，再作调整难度更大。划砧般羞幼盔伯镊鸳素腐讲旷弄肠盎酉晾尊漓哗坪住县靶语撤翻墟粳朵秋PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论解决问题的设想解决问题的设想 鉴于以上问题，1968年美国通用汽车公司(General Motors)向传统的继电器控制系统提出了挑战：设想是否能用一种新型的控制器，引入这种控制器后可使庞大的系统减小，并且能方便地进行修改、调整。按照这个宗旨，该公司向外公开招标，提出如下十大指标：偏沧坛眨鼠极圈放贷持繁份季姆募烧匿腆执禹邱返乍喷讫按散誓涨号梳妹PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论GE公司公开招标的十大指标：公司公开招标的十大指标：.编程简单，可在现场改程序；.维护方便，最好是插件式；.可靠性高于继电器控制柜；.体积小于继电器控制柜；.成本低于继电器控制柜；圭润揪刘不捉作谈详擞喝瘴怖赵障掉卷植凛糠偏盗袄葵耍若做愁协孝倔肿PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论.可将数据直接输入计算机；.输入可以是市电(AC110v)；.控制程序容量 4KB；.输出可驱动市电2A以下的负荷，能直接驱动电磁阀；.扩展时，原有的系统仅作少许更改。但植耙袭克庄蛔洛正吟痈悠坍究涯亦墩各砍直固挠柱哦狮材挨唆冈埋低肌PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论结果结果n这次招标引起了工业界的密切注视，吸引了不少大公司前来投标，最后DEC公司一举中标，并于1969年研制成功第一台PC，当时命名为PC(Programmable Controller)。n这台PLC投运到汽车生产线后，取得了极为满意的效果，引发了效仿的热潮，从此PLC技术得以迅猛的发展。蔷租吭界贬松土陵犬淑嘉虱铱孙酮扮敌辙侦耀涂纠礁凋瘁埂姓太沈谣已傍PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.1.2 PLC的定义及其术语 1.定义定义 可可编编程程序序控控制制器器是是一一种种数数字字运运算算的的电电子子系系统统，专专为为在在工工业业环环境境条条件件下下应应用用而而设设计计。它它采采用用可可编编程程序序的的存存储储器器，用用来来在在内内部部存存储储执执行行逻逻辑辑运运算算、顺顺序序控控制制、定定时时、计计数数和和算算术术运运算算等等操操作作的的指指令令，并并通通过过数数字字式式、模模拟拟式式的的输输入入输输出，控制各种类型的机械或生产过程。出，控制各种类型的机械或生产过程。杖犀蝶口焕部郑驴靠极贪狮藻辟稀缨孜歼新锻富戒声察咒安组块吴盖贞鸦PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论NEMA 1987年作的定义年作的定义n 美国电气制造协会（NEMA）1987年作的定义如下：“它是一种带有指令存储器、数字或模拟I/O接口，以位运算为主，能完成逻辑、顺序、定时、计数和算术运算功能，用于控制机器或生产过程的自动控制装置。”窿教剃磨娥陨漾蔓硕搔走巢从元佃派隶很蓉潮更杯喳皂构外店绘援讲胰耘PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.PLC PC 之争之争nPC (Programmable Controller)nPC (Personal Computer)nPLC (Programmable Logic Controller)纪诅祟建低摇竖化泉殷憋嫁鸵烫乎茧草咽赚瞪暂妻占雏也崎皮咎犊帛大逊PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论3.3.常用术语常用术语 n点数点数 指能够输入/输出开关量、模拟量的总个数。一般是4或8的倍数。n扫描周期扫描周期 是指PLC执行系统监控程序、用户程序、I/O刷新一次所用的时间。它直接反映PLC的响应速度，因此是PLC的重要指标之一，其单位是ms/kw(kb)。鼎眨达肺稚峙惠趟凌千揭梗荒恨滁剑芯抿茎绚皑协颤费荣汤昏赞仰玩朴例PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.1.3发展发展 1.发展及现状发展及现状 2.发展趋势发展趋势（1）与计算机联系密切）与计算机联系密切（2）发展多样化）发展多样化（3）模块化）模块化（4）网络与通信能力增强）网络与通信能力增强（5）多样化与标准化）多样化与标准化（6）工业软件发展迅速）工业软件发展迅速 返回本节返回本节灿碑若闪逞寸敛请聊玻锥瞅煤菠制乔蜂域勒页平斑少团摧耸绑枕帘世掩库PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.1.4特点特点 1.可靠性高可靠性高、抗干扰能力强2.程序可变、具有柔性 3.编程简单、使用方便 4.功能强大功能强大、完善、完善5.组合灵活、扩充方便6.减少了工作量 7.体积小、重量轻、环境要求低 8.成本低、水平高 返回本节返回本节糟棋诲倔鸟锣干贵培站坍烤熄婪佑菌钥网薄衬喉瞻篮洽贞席栓族几沾棘做PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论1、可靠性高、抗干扰能力强、可靠性高、抗干扰能力强 故障原因故障原因设备故障原 因外部环境、温度、灰尘、有害气体的影响由I/O线、电源线等引入的干扰振动、冲击引起的器件损坏等辐射干扰电磁干扰存储器信息的丢失、出错内部元器件的老化、失效程序错误运行进入死循环戍欢块秧挥包悼羡奉踏尧兆叙哀侦旱既势嘱吕咽袒佩捉撤遥宵齿扳琳伍椅PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论解决方法解决方法硬件n常规手段常规手段：优质元器件，合理的系统结构 n隔离隔离：I/O电路光电隔离，无电气回路的联接点 n滤波滤波：对供电系统及输入回路采用模拟量滤波和数字滤波n屏蔽屏蔽：导电、导磁性能良好的材料，防电磁波辐射的干扰 n增强电源的适应性增强电源的适应性：开关电源 n采用模块式结构采用模块式结构：一旦某模块有故障，能迅速更换红抒逝使灸非驾报裔奏辗览剑抗闽屁贫版埠殊勤嗜线矫事栓席疲坷拒芭鲜PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论解决方法软件n设置警戒时钟设置警戒时钟WDT(看门狗看门狗)n系统软件对用户软件自动进行检查系统软件对用户软件自动进行检查 n掉电保护掉电保护 n自检自检 鞋穴山柏奔稻掐凄耍痊赶蝗数惧裕瞬卸绒压吐姜蔽胺屡吾拯限菇讶擂栈恕PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2 2 程序可变、具有柔性程序可变、具有柔性 生生产产工工艺艺或或设设备备改改变变后后，在在原原设设计计的的PLC功功能能备备用用量量够够用用的情况下，可不变的情况下，可不变PLC的硬件，只要改编控制程序即可。的硬件，只要改编控制程序即可。这点就充分体现了这点就充分体现了PLC具有继电器控制系统所不具备和具有继电器控制系统所不具备和无可比拟的优点。故无可比拟的优点。故PLC除应用于单机控制外，还在柔性制除应用于单机控制外，还在柔性制造单元造单元(FMC)、柔性制造系统、柔性制造系统(FMC)、工厂自动化、工厂自动化(FA)中被大中被大量采用。量采用。腮昧旷疑环汐蚂咳柠值充堪熬亚学捆昆莹维绑蜒嗽耀遥剥谍继贼趴涧彩嵌PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论3 3 编程简单、使用方便编程简单、使用方便 PLC采采用用与与继继电电器器控控制制逻逻辑辑图图非非常常接接近近的的“梯梯形形图图”进进行行编编程程，这这种种编编程程方方法法既既具具备备传传统统控控制制线线路路的的易易懂懂易易编编，清清晰晰直直观观优优点点，又又顾顾及及了了多多数数电电气气技技术术人人员员的的读读图图习习惯惯和和微微机机应应用用水水平平，易易于于被被大大众众接接受受，因因此此受受到到普普遍遍欢欢迎迎，这这种种面面向向生生产产的的编编程程方方法法与与目目前前微微机机控控制制中中常常用用的汇编语言或高级语言编程相比，其优点是显而易见的。的汇编语言或高级语言编程相比，其优点是显而易见的。为进一步优化编程，为进一步优化编程，PLC还针对实际问题设计了诸如还针对实际问题设计了诸如步进顺控指令、移位指令、鼓形控制器等功能性指令，步进顺控指令、移位指令、鼓形控制器等功能性指令，减少编程工作量，加快了开发速度。减少编程工作量，加快了开发速度。彦饲跃势诈恐别霍蚂筐杖旺逮湃嚣信运坍了淬芥狈陈砚彼裙茬磺租击戏取PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论4 4 功能完善功能完善 现代的现代的PLC还具有数字量及模拟量的输入输出、还具有数字量及模拟量的输入输出、逻辑和算术运算、定时、计数、顺序检测、功率驱逻辑和算术运算、定时、计数、顺序检测、功率驱动、联网通信、人机对话、自检、记录和显示等功动、联网通信、人机对话、自检、记录和显示等功能，使控制系统的水平大大提高，功能更加完善。能，使控制系统的水平大大提高，功能更加完善。积韶诞隆锑某肯诣讹靠接奖毒夺侗诈搐知谈启鬃婆躬跋乙晰医绥侍另族岩PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论5 5 5 5 组合灵活、扩充方便组合灵活、扩充方便组合灵活、扩充方便组合灵活、扩充方便 PLC除摸块化外，还具有各种扩充单元，I/O点数及各种I/O方式、I/O量均可选择，可以方便地适应不同的控制对象。腿沉盆宾盒戒佐榨贿雄傈鬼敬凉需缘危身班摘抿肆做五呐目值撮泛卓疥葱PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论6 6 减少了工作量减少了工作量 由于由于PLC是采用软件编程来实现控制功能的，是采用软件编程来实现控制功能的，而继电器控制采用硬接线来实现。这就减少了设计、而继电器控制采用硬接线来实现。这就减少了设计、施工的工作量。同时，施工的工作量。同时，PLC能事先进行摸拟调试并能事先进行摸拟调试并且具有很强的监视功能，所以系统的调试、检修、且具有很强的监视功能，所以系统的调试、检修、维护的工作量得到大大地减少。维护的工作量得到大大地减少。仟助画壁蹄涤霍哑龄腿棺河泽如粟香伪悟邦疗决确匙陆霖在册孩亚比募元PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论7 7 7 7 体积小、重量轻、环境要求低体积小、重量轻、环境要求低体积小、重量轻、环境要求低体积小、重量轻、环境要求低 由于PLC是专为工控而设计的专用计算机，所以其结构紧密、坚固、体积小巧、功能齐全，能直接投运在恶劣的工作环境。一般PLC的功能若用继电器来实现，需用3至4个1.8m高的大继电器控制柜。带屈娥雌栽补酞志风蔽糊庭里笔极峦暑杯看捐媒梨溯真稚彭螟太芬评羞踌PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论8 8 成本低、水平高成本低、水平高 PLC功能强大，使得控制系统的费用大量降低。功能强大，使得控制系统的费用大量降低。PLC具有易修改性、高可靠性、易扩展性、易维护性，降低了日常具有易修改性、高可靠性、易扩展性、易维护性，降低了日常运行的检修、维修工作量。运行的检修、维修工作量。PLC安装调试方便，开发、调试周期短，从而降低了设计、开发、安装调试方便，开发、调试周期短，从而降低了设计、开发、安装、调试的工作量。安装、调试的工作量。PLC靠软件编程实现控制功能，硬件及其备件均具有通用性，也减靠软件编程实现控制功能，硬件及其备件均具有通用性，也减少了采购的时间和费用。少了采购的时间和费用。体积小、功能强，所以占地少、耗电小，每年节省的电费就可将投体积小、功能强，所以占地少、耗电小，每年节省的电费就可将投资收回。资收回。PLC是一种专用工控计算机，实现了智能控制，从而使得控制水平是一种专用工控计算机，实现了智能控制，从而使得控制水平上了新台阶，并且具有联网功能，很易构成综合控制系统。上了新台阶，并且具有联网功能，很易构成综合控制系统。迟囚差轧炕做掐介蛹皿沁租傣镇散疹港湿饱虱脑来砧瞥冯裂反谷闰席鹰脚PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.1.5分类分类 1.从结构上从结构上可可编编程程序序控控制制器器从从结结构构上上可可分分为为整整体体式式和和模模块块式。式。2.从规模上从规模上按按PLC的输入输出点数可分为小型、中型和大的输入输出点数可分为小型、中型和大型。型。返回本节返回本节眯熙私延窃滨傅有们猾偷猴近汝掺伯妖琐拟睫展黔报篇臼王羊腹锅其甩冕PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.1.6应用应用 1.工业工业1）开关量控制，如逻辑、定时、计数、顺序等；）开关量控制，如逻辑、定时、计数、顺序等；2）模模拟拟量量控控制制，部部分分PLC或或功功能能模模块块具具有有PID控控制制功功能，可实现过程控制；能，可实现过程控制；3）监控，用）监控，用PLC可构成数据采集和处理的监控系统；可构成数据采集和处理的监控系统；4）建建立立工工业业网网络络，为为适适应应复复杂杂的的控控制制任任务务且且节节省省资资源源，可采用单级网络或多级分布式控制系统。可采用单级网络或多级分布式控制系统。2.其他行业其他行业可可编编程程序序控控制制器器在在其其他他行行业业的的应应用用也也日日益益广广泛泛：在在国国防和民用，如建筑，环保，家用电器等。防和民用，如建筑，环保，家用电器等。返回本节返回本节迈驳琵祖齿段僧细啃邻侗见稳俗蒂拄萧十奥颇六胁随醛稻汲沈偶谦芦蝗赏PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.2结构和工作原理结构和工作原理2.2.1结构结构 2.2.2工作原理工作原理 返回本章首页返回本章首页思惕棉工榨兜经海胸令昏忽久契铀常焕们瘪韧不鹤叹账焉笺诸拂膘阔沉低PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.2.1结构结构 PLC专专为为工工业业场场合合设设计计，采采用用了了典典型型的的计计算算机机结结构构，主主要要是是由由CPU、电电源源、存存储储器器和和专专门门设设计计的的输输入入输输出出接口电路等组成。图接口电路等组成。图2.1为一典型为一典型PLC结构简图。结构简图。图图2.1结构简图结构简图之眨沈柞作巍泥袱莲蔡得餐抵径孪惧店日况悬谅威渤缆敲她秽劫乘应瞄梦PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论一一.中央处理单元中央处理单元 中央处理单元（中央处理单元（CPU）一般由控制器、运算器和寄存器组成，）一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片上。这些电路都集成在一个芯片上。CPU的主要功能：的主要功能：(1)控制用户程序和数据的接收和存储控制用户程序和数据的接收和存储(2)用扫描的方式通过用扫描的方式通过I/O部件接收现场信号的状态和数据部件接收现场信号的状态和数据,并存并存入输入映像寄存器或数据存储器中入输入映像寄存器或数据存储器中(3)诊断诊断PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等内部电路的工作故障和编程中的语法错误等(4)根据运算结果根据运算结果,更新有关标志位的状态和输出映像寄存器的更新有关标志位的状态和输出映像寄存器的内容内容,再经输出部件实现输出控制再经输出部件实现输出控制,制表或数据通信等功能制表或数据通信等功能括则碌纬捐述亩壬呼六颐韵佬曲料寸决蕊守佃鄂逗刹齿杏睦瑞圈啡蔓深悟PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论二二.存储器存储器 n系统程序存储器系统程序存储器(1)系统管理程序(2)用户指令解释程序(3)标准程序模块与系统调用 n用户程序存储器用户程序存储器 n数据表存储器数据表存储器 (I/O映像存储器映像存储器)术炮乳吾袜吸杠叶六钓族狄颊识挡盗导儒商饱物曲槽矣贫赔损芋危讥从普PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论 PLC的的I/O部分，因用户的需求不同有各种部分，因用户的需求不同有各种不同的组合方式不同的组合方式 1)开关量I/O模块2)模拟量I/O模块3)数字量I/O模块4)高速计数模块5)精确定时模块6)快速响应模块7)中断控制模块8)PID模块9)位置控制模块10)轴向定位模块11)通信模块。以下我们详细介绍三三.输入输出单元输入输出单元 桨往椒甜陕兢龟狭炬笋粕散糠帽貉雇罚谊摆淫操宇殉讹成袭鞠绪腻农卧谦PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论1.开关量I/O模块(部分)(1)开关量输入模块开关量输入模块的作用：接收现场设备的状态信号、控制命令等，如限位开关、操作按钮等，并且将此开关量信号转换成CPU能接收和处理的数字量信号。开关量输出模块的作用：将经过CPU处理过的结果转换成开关量信号送到被控设备的控制回路去，以驱动阀门执行器、电动机的启动器和灯光显示等设备。开关量I/O模块的特性 仅有通、断两种状态；用发光二极管在面板上显示。输入电压等级、464点/模块；外部引线连接在模块面板的接线端子上；（有些模块使用插座型端子板，在不拆去外部连线的情况下，可迅速地更换模块，便于安装、检修）呆训浴界渔宵蓬冻厕搭太淬根夯查芬瓣帖菌渊触痕田酷屏蔼凌傀苇作庭霜PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论开关量输入模块的几种型式开关量输入模块的几种型式（1）开关量输入模块图图2.2 直流输入电路图直流输入电路图乒骤创勋停袜研澳谱豌唯掣夸范柱渐景彩盂锹孽救变逗篡蜡键酵枫酒摆蛾PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论开关量输入模块的几种型式开关量输入模块的几种型式（1）开关量输入模块图图2.3交流输入电路图交流输入电路图本船镇憨吃龚伴攘焰苏椒岿蕉劳三弘瘟蕴据芹犁做潜帽窖罢森码毡镶蚂陋PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论通通常常PLC的的输输入入类类型型可可以以是是直直流流、交交流流和和交交直直流流。输输入入电电路路的的电电源源可可由由外外部部供供给给，有有的的也也可可由由PLC内内部部提提供供。图图2.2和和图图2.3分分别别为为一一种种型型号号PLC的的直直流流和和交交流流输入接口电路的电路图，采用的是外接电源。输入接口电路的电路图，采用的是外接电源。图图2.2描描述述了了一一个个输输入入点点的的接接口口电电路路。其其输输入入电电路路的的一一次次电电路路与与二二次次电电路路用用光光耦耦合合器器相相连连，当当行行程程开开关关闭闭合合时时，输输入入电电路路和和一一次次电电路路接接通通，上上面面的的发发光光管管用用于于对对外外显显示示，同同时时光光耦耦合合器器中中的的发发光光管管使使三三极极管管导导通通，信信号号进进入入内内部部电电路路，此此输输入入点点对对应应的的位位由由0变变为为1。即即输输入映像寄存器的对应位由入映像寄存器的对应位由0变为变为1。皇坚耶殖鼎蒂谷景畏但邹递椰糯音钝货十译急彭雷最判雄盏事促贿墟乳胶PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论(2)开关量输入模块的主要技术指标的主要技术指标 输入电压：指PLC外接电源的电压值。输入点数：指输入模块开关量输入的个数。AC 频率：指输入电压的工作频率，一般为5060Hz。输入电流：指开关闭合时，流入模块内的电流。一般为510mA。输入阻抗：指输入电路的等效阻抗。ON 电压：指逻辑“1”之电压值，开关接通时为“1”。OFF电压：指逻辑“0”之电压值，开关断开时为“0”。OFFON的响应时间：指开关由断通时，导致内部逻辑 由“0”“1”的变化时间。ONOFF的响应时间：指开关由通断时，导致内部逻辑 由“1”“0”的变化时间。内部功耗：指整个模块所消耗的最大功率。肃监林涅茁格踢膏器戳挪湍沿罕翰紧拓吐劳颜刺耳挝窝冕雪捻剐狰茵伎隧PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论继电器输出继电器输出晶体管输出晶体管输出可控硅可控硅输出输出(2).开关量输出模块每个输出点均有：LED发光管、隔离元件（光电管/继电器)、功率驱动元件输出保护电路右悸未畸喳票徽省疲糠怔主围汛子崎颅颂懦钨键烩销兼办顿开践魄轻京桌PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论继电器输出继电器输出J+1000.02uf负载(a)继电器输出J离睡页履宏渣使搭潍繁葵棵戌赢圈苟柞弧喊翼届假妨唤昏崭与质靠浆痪未PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论24v负载(b)晶体管输出晶体管输出晶体管输出培帚脂曝鼓奄呻吠沦荫叠酱嘴洒宴模鲍残孔桨防孜致匈凋殊迈吃介态妮涡PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论0.01uf470(c)SSR/可控硅输出负载可控硅可控硅输出输出翼埔袜臭衡孰钻馆薄消愁飘毖囤业试葡石匣彝伍凌够埔脓残异溃骨玫奈唉PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论输出模块的主要技术指标有：工作电压：指输出触点所能承受的外部负载电压。工作电压：指输出触点所能承受的外部负载电压。最大通断能力最大通断能力：指输出触点在一定的电压下，能通过的最大指输出触点在一定的电压下，能通过的最大电流电流。漏电流漏电流：指当输出点断开时指当输出点断开时(逻辑逻辑“O”)，触点所流过的最，触点所流过的最大电流。大电流。回路数回路数：等于公共点的个数。独立式模块，等于输出点数。等于公共点的个数。独立式模块，等于输出点数。接通压降接通压降OFFON响应时间响应时间 ONOFF响应时间响应时间 内部功耗内部功耗同输入模块同输入模块 爆瓜订谚导房漓澡州畴诞碎驰耘线只兔太拨臼菇恐权墒缅跪蓝怎撂烙匪痔PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论输出模块按外部接线方式分有：输出模块按外部接线方式分有：汇点式：输出有汇点式：输出有1个公共点，各输出点属同一个回路，共个公共点，各输出点属同一个回路，共用用1个电源。个电源。独立式：输出无公共点，各输出点回路不同，可以使用独立式：输出无公共点，各输出点回路不同，可以使用不同电压等级的电源。不同电压等级的电源。(a)汇点式(b)独立式图2-5开关量输出模块接线方式COM槛牵踌迢惠骑潍盯资莹阔乙骂素暑宏谨贯觅踞傲氰失悼慌陪启驳宝乒传禾PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.模拟量I/O模块 模拟量模拟量I/O模块常用的有：模块常用的有：A/D、D/A、热、热电偶电偶/热电阻输入等几种模块。热电阻输入等几种模块。3.3.数字量数字量I/O模块模块 常用的有TTL电平I/O模块、拨码开关输入模块、LED/LCD/CRT显示控制模块、打印机控制模块等。4.4.高速计数模块高速计数模块 块酿椅钠创钵奴遗寺还辉顾窑墒暴契超眶平马耶橇妖锁凡情旋凤纽钻穴劲PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论5.精确定时模块 精确定时模块是智能模块，能脱离精确定时模块是智能模块，能脱离PLC进行进行精确的定时，定时时间到后会给出信号让精确的定时，定时时间到后会给出信号让PLC检检测。测。6.6.快速响应模块快速响应模块 7.7.中断控制模块中断控制模块8.8.PIDPID调节模块调节模块9.位置控制模块位置控制模块10.轴向定位模块轴向定位模块11.通信模块通信模块莎着望心油慨拄润俱桂碾唱沼狙架诅沃肃昂阜境恿扦虞莲铆延鸟丑虏冉补PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论四、四、编程工具 简易编程器简易编程器图形编程器图形编程器 用专用编程软件在个人计算机用专用编程软件在个人计算机(PC)上实现编程上实现编程功能功能 觅磕幅舀摹镁藻啮抒炒娥址拆乾孝圈帝隐市料蛊深渤樟菊捧格崔僧剂芥幌PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论五、五、电源 电源是电源是PLC最重要的部分之一，是正常工最重要的部分之一，是正常工作的首要条件。当电网有强烈波动遭强干扰时，作的首要条件。当电网有强烈波动遭强干扰时，输出电压要保持平稳。因此在输出电压要保持平稳。因此在PLC的电源中要的电源中要加入许多稳压抗扰措施，如浪涌吸收器、隔离加入许多稳压抗扰措施，如浪涌吸收器、隔离变压器、开关电源技术等。变压器、开关电源技术等。壳芳友函贺昼腑敷怨胃缅鸦拇狙藩迪串凛稗埋寄绍勇裂质俩祝稗酋相舵职PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.2.2工作原理工作原理,一一.循环扫描循环扫描PLC采采用用循循环环扫扫描描工工作作方方式式，这这个个工工作作过过程程一一般般包包括括五五个个阶阶段段：内内部部处处理理、与与编编程程器器等等的的通通信信处处理理、输输入入扫扫描描、用用户户程程序序执执行行、输输出出处处理理，其其工工作作过过程程如如图图2.4所示。所示。图图2.4中中当当PLC方方式式开开关关置置于于RUN（运运行行）时时，执执行行所所有有阶阶段段；当当方方式式开开关关置置于于STOP（停停止止）时时，不不执执行行后后3个个阶阶段段，此此时时可可进进行行通通信信处处理理，如如对对PLC联联机机或或离线编程。离线编程。趣忆草恃哗标搔历盯扫信撂隆馒辩眠腋浚解机瘫顺稍证兵晕登实乔害朵糜PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论图图2.4 工工作作原原理理图图湃仰碍躯渊懂恫锣太术适始梨众二盏护擂哮派烧腺随特栖浸肄元斡暮伏婿PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论可可编编程程序序控控制制器器的的输输入入处处理理、执执行行用用户户程程序序和输出处理过程的原理如图和输出处理过程的原理如图2.5所示。所示。PLC执执行行的的五五个个阶阶段段，称称为为一一个个扫扫描描周周期期，PLC完完成成一一个个周周期期后后，又又重重新新执执行行上上述述过过程程，扫描周而复始地进行。扫描周而复始地进行。跌噎戊娱欠邯搔绒泵币戍桔稻痈栏亨误妈抑虚驼儡快骡振鬼栈捍歉资攒纠PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论图图2.5程序执行原理图程序执行原理图汹墓厩孜紧夹搓兹舵锰生誉颜某塌潜橇魏刃吟层渝脉噬莫问雅镇鸵岭躁雅PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论举例举例I/O状态表点 状态X00 0Y00 0Y01 0Y02 0Y00Y01Y02输入端子输出端子KA3HLKA1KA2Y00Y01Y02Y01X00Y01用户程序LD Y01OUT Y00LD X00OUT Y00LD Y01OUT Y02I/O刷新程序执行图2-7 扫描过程示意图X00SB1撂骚擞腋萧摘吵刊物歧师末惦搏谊酥劳啡堂焉浅华初颇嫩钥范哪钟挣络竣PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论已知，第0扫描周期中：I/O点状态被刷新为:X00(0)0 Y00(0)0 Y01(0)0 Y02(0)0用户程序是按梯形图，从头开始由左右，由上下，逐条执行，每个扫描周期程序执行的结果是：Y00(N)=Y01(N-1)Y01(N)=X00(N)Y02(N)=Y01(N)状状态态分分析析纺腾胞疗艾短吻岸糕雀夷勘猪虏柳诸泻糟氟驹费鸡播仍你岁惮殿仔刹母吱PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论 由前面分析知：Y00(N)=Y01(N-1)Y01(N)=X00(N)Y02(N)=Y01(N)周期号周期号X00Y00Y01Y0200000112130400111111 0 00 0 0状态表状态表X00在后面的扫描周期中，呈现出右表中的状态：若第0扫描周期中，I/O点状态被刷新为:X00(0)0Y00(0)0 Y01(0)0Y02(0)0读上慕惫鸡擦怖傣个叔罕酸胆踢急兵贫愉垃钡饲漏察无厘渍嵌旋墅救敲之PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论二、扫描周期的计算方法二、扫描周期的计算方法 扫描周期的长短，对扫描周期的长短，对PLC系统的性能有一定的影响，例系统的性能有一定的影响，例如较长的扫描时间对如较长的扫描时间对I/O响应时间，对系统运行的精确性均响应时间，对系统运行的精确性均会产生不利的影响。会产生不利的影响。扫描时间ms产生的不利影响10内部0.01s时钟脉冲不起作用100内部0.1s时钟脉冲不起作用200内部0.2s时钟脉冲不起作用6500超过WDT定时值，迫使CPU停机碍项疗抹沂拆套煽姬鹤匪究栗彩诬删戮出傍涪个彤俘酣激逞茨照纤烙涧挤PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论扫描周期的计算公式：扫描周期的计算公式：扫描周期（T）=内部处理时间 +通信服务时间+输入刷新时间+用户程序时间+输出刷新时间湘壳匿寂逊净檀瞪牲翠怒辅疽嫡泥石窍绞邱琴豌鼠斑炎箭用召踢沤秉晴冶PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论n内部处理时间：是固定的（2.6ms）。n通信服务时间：如有，也是固定的外设部件：0.8mS（MAX）网络模块：8 mS（MAX）n输入刷新时间：将接在输入端子上元件的状态读入，并保存在“输入状态表”(I/O映像存储器)中所耗费的时间。（0.07 mS/8点）n用户程序时间：取决于程序的长度和指令的种类 n输出刷新时间：将“输出状态表”(I/O映像存储器)中的内容输出到接口电路中所耗费的时间。（0.04 mS/8点）n 以以OMRON C200H PLC为例为例瞥硕意央姥钻吕测嗽褂辖庚相约匈褒严柬仲腾但稚若烦沽互每抗奏敛嫌阻PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论 例例1 C200H PLC配配置置：4个个8点点输输入入模模块块+2个个16点点输输入入模模块块O、5个个8点点输输出出模模块块+2个个16点点输输出出模模块块、程程序序5K个个地地址址(且且仅仅使使用用LD、OUT指令，其执行时间分别为指令，其执行时间分别为0.75、1.13s)解：当编程器要在上面运行时：T=2.6+0.8 +(0.75+1.13)/2 5.120 +0.07 8 +0.04 9=9.1 ms 若没有外设：T=2.6 +(0.75+1.13)/25.120 +0.07 8 +0.049=8.3 ms 摹作胺桐衍苦疥旷勉蔡见醚处压堆奄蛋再远服却蛤珍缘接台醚迷奶饮劳湛PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论三、系统响应时间三、系统响应时间 PLC系统的响应时间是指输入信号有效后，到输出系统的响应时间是指输入信号有效后，到输出元件动作所需要的时间。所以系统响应时间的长短与系元件动作所需要的时间。所以系统响应时间的长短与系统的扫描周期、输入响应时间、输出响应时间有关。统的扫描周期、输入响应时间、输出响应时间有关。例如图例如图2-82-8，如当，如当SBSB接通有效后，直到与接通有效后，直到与Y Y0000对应的对应的输出元件有效输出的时间即为该系统的响应时间输出元件有效输出的时间即为该系统的响应时间 X00Y00Y00X00图2-8 描述系统响应时间接线原理图SB须疟谊追脓耀污悄第遮戌篡拭呈降骗后帛锋驹盘湃逝硝酉秧啪摩树南陶跃PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论1.1.系统最小响应时间系统最小响应时间 若若PLC在一次输入刷新前，输入点能建立起有效输入信号；在一次输入刷新前，输入点能建立起有效输入信号；该信号通过输入刷新进入该信号通过输入刷新进入I/OI/O状态表；状态表；经扫描周期中程序的处理，得到的输出结果存入经扫描周期中程序的处理，得到的输出结果存入I/OI/O状态表；状态表；经输出刷新，经输出刷新，将将I/OI/O状态表中的信号刷新到输出点；状态表中的信号刷新到输出点；直到内部输出元件直到内部输出元件 (J,SSR,T)给出有效的输出为止。给出有效的输出为止。这种响应时间为系统最小响应时间。这种响应时间为系统最小响应时间。缅阳粕菲耗怖糕旨潜岂胯躯君霉柜瑶贫狰契剿簧瓢共尹值砸抓斟刁抛狰镀PLC可编程序控制器概论