可编程控制器

1、. 第三章 PLC的基本组成的基本组成.第一节第一节 PLC的基本组成和各部分的作用的基本组成和各部分的作用 一、一、PLCPLC的基本组成的基本组成 PLC PLC也是一种工业控制计算机，具有更强的与工业过程相也是一种工业控制计算机，具有更强的与工业过程相连接的接口和更直接的适用于控制要求的编程语言，具有中央连接的接口和更直接的适用于控制要求的编程语言，具有中央处理器（处理器（CPU）、存储器、输入）、存储器、输入/输出（输出（I/O）接口、电源等。）接口、电源等。. 二、二、PLCPLC各部分的作用各部分的作用（一）中央处理单元（一）中央处理单元（CPU）1、CPU的作用的作用（1）从程序

2、存储器读取程序指令，编译、执行指令；）从程序存储器读取程序指令，编译、执行指令；（2）将各种输入信号取入；）将各种输入信号取入；（3）把运算结果送到输出端；）把运算结果送到输出端；（4）响应各种外部设备的请求；）响应各种外部设备的请求；（5）诊断电源、）诊断电源、PLC内部电路的工作故障和语法错误。内部电路的工作故障和语法错误。 2、PLC的的CPU（1）小型）小型PLC多采用多采用8位微处理器或单片机作为位微处理器或单片机作为CPU（2）中型）中型PLC多采用多采用16位微处理器或单片机作为位微处理器或单片机作为CPU（3）大型）大型PLC多采用高速位片式微处理器多采用高速位片式微处理器.

3、二、二、存储器存储器 1 1、系统程序存储器、系统程序存储器用于存放用于存放PLCPLC生产厂家编写的系统程序，并固化在生产厂家编写的系统程序，并固化在PROMPROM或或EPROMEPROM中，用户不可访问和修改。中，用户不可访问和修改。2 2、用户程序存储器、用户程序存储器随机读写存储器随机读写存储器RAM用户程序区：存放用户工作程序；用户程序区：存放用户工作程序；数据区：存放数据区：存放PLCPLC在运行过程中所用到的和生成的各种工作数在运行过程中所用到的和生成的各种工作数据。据。系统区：存放系统区：存放CPUCPU的组态数据（设定的参数）。的组态数据（设定的参数）。RAMRAM是一种挥

4、发性器件，所以配备掉电保护电路。是一种挥发性器件，所以配备掉电保护电路。三、输入、输出单元三、输入、输出单元输入单元作用：输入单元作用：将按钮、行程开关或传感器等产生的信号，转换将按钮、行程开关或传感器等产生的信号，转换成数字信号送入主机。成数字信号送入主机。输出单元作用：输出单元作用：将主机向外输出的信号转换成可以驱动外部执行将主机向外输出的信号转换成可以驱动外部执行电路的信号，以便控制接触器线圈、信号灯、电磁阀等电器。电路的信号，以便控制接触器线圈、信号灯、电磁阀等电器。.PCFP PROGRAMMER(HELP)CLRWRTFN/PFLSTKIX/IYNOTDT/LdREADOTL WL

5、ORR WRANY WYSTX WXSRC(-)OP(BIN)K/HSCCTC EVTMT SVACLRENTBAFEDC 98 3 2 1 0 7 6 5 4(DELT)CLR手持式的编程器手持式的编程器 编程设备可以是专用的手持式编程设备可以是专用的手持式的编程器；也可以是安装了专门的的编程器；也可以是安装了专门的编程通讯软件的个人计算机。编程通讯软件的个人计算机。 用户可以通过键盘输入和调试用户可以通过键盘输入和调试程序；另外在运行时，还可以对整程序；另外在运行时，还可以对整个控制过程进行监控个控制过程进行监控。 （五）电源单元（五）电源单元 把外部供应的电源变换成系统内把外部供应的电源

6、变换成系统内部各单元所需的电源。部各单元所需的电源。 有的电源单元还向外提供有的电源单元还向外提供24V24V隔隔离直流电源离直流电源，可供开关量输入单元连，可供开关量输入单元连接的现场无源开关等使用。接的现场无源开关等使用。 可编程序控制器的电源一般采用可编程序控制器的电源一般采用开关式电源，其特点是输入电压范围开关式电源，其特点是输入电压范围宽、体积小、重量轻、效率高、抗干宽、体积小、重量轻、效率高、抗干扰性能好。扰性能好。 （四）（四） 编程设备编程设备.第二节第二节 PLC对继电器控制系统的仿真对继电器控制系统的仿真一、模拟继电器控制系统的编程方法一、模拟继电器控制系统的编程方法 用用

7、PLCPLC替代继电器控制系统就是替代电气控制电路图中的控替代继电器控制系统就是替代电气控制电路图中的控制电路那部分，而主电路部分基本保持不变。制电路那部分，而主电路部分基本保持不变。 继电接触器控制系统，又称为继电接触器控制系统，又称为接线程序控制系统接线程序控制系统，是通过，是通过电器元器件的固定接线来实现控制逻辑，完成控制任务的。电器元器件的固定接线来实现控制逻辑，完成控制任务的。. 在在PLC控制系统中，用户根据控制要求编制出相应的控制控制系统中，用户根据控制要求编制出相应的控制程序，并写入程序，并写入PLC的程序存储器中。系统运行时，的程序存储器中。系统运行时，PLC将程将程序执行结

8、果输出给相应的输出设备，控制被控对象工作。序执行结果输出给相应的输出设备，控制被控对象工作。 这这种控制称为种控制称为存储程序控制存储程序控制。1 1、继电器控制系统由输入部分、输出部分和控制部分组成。、继电器控制系统由输入部分、输出部分和控制部分组成。2 2、PLCPLC控制系统也是由输入、输出和控制三部分组成。控制系统也是由输入、输出和控制三部分组成。3 3、继电器控制系统由许多真正的硬件继电器组成，而、继电器控制系统由许多真正的硬件继电器组成，而PLCPLC的控的控制系统由许多所谓的制系统由许多所谓的“软继电器软继电器”组成。组成。 .二、梯形图仿真继电器控制电路二、梯形图仿真继电器控制

9、电路SB1SB2KMKM图图3-2 电动机起、停控制电路电动机起、停控制电路I0.1( )I0.0Q0.0Q0.0图图3-3 电动机起、停控制梯形图电动机起、停控制梯形图1、在梯形图中，可以把左母线看作是提供能量的母线，触、在梯形图中，可以把左母线看作是提供能量的母线，触点闭合可以使能量流过，直到下一个元件；触点断开将阻点闭合可以使能量流过，直到下一个元件；触点断开将阻止能量流过，这种能量流称之为止能量流过，这种能量流称之为“能流能流”。2、梯形图中的基本编程元素有、梯形图中的基本编程元素有触点、线圈和方框触点、线圈和方框。触点：代表逻辑控制条件；触点：代表逻辑控制条件；线圈：通常代表逻辑输出

10、结果；线圈：通常代表逻辑输出结果；方框：代表某种特定功能的指令。方框：代表某种特定功能的指令。说说明明.3、梯形图与继电器控制电路图之间的差异：、梯形图与继电器控制电路图之间的差异：（1）“软继电器软继电器”：不是物理继电器，每个：不是物理继电器，每个“软继电器软继电器”各各为存储器中的一位，相应位为为存储器中的一位，相应位为“1”状态，表示该继电器线圈状态，表示该继电器线圈“通电通电”。（2）梯形图中流过的）梯形图中流过的“电流电流”不是物理电流，而是不是物理电流，而是“能流能流”，它只能从左到右、自上而下流动。它只能从左到右、自上而下流动。（3）梯形图中的）梯形图中的常开、常闭触点常开、常

11、闭触点不是现场物理开关的触点。不是现场物理开关的触点。（4）梯形图中的）梯形图中的输出线圈输出线圈不是物理线圈，不能用它直接去得不是物理线圈，不能用它直接去得现场执行机构。现场执行机构。（5）PLC内部继电器的接点原则上可无限次反复使用。内部继电器的接点原则上可无限次反复使用。（6）实施控制的方法不同：继电器控制线路中，要实现某种）实施控制的方法不同：继电器控制线路中，要实现某种控制是通过各种继电器之间的硬接线解决的控制是通过各种继电器之间的硬接线解决的 ，它的功能专一，它的功能专一，不够灵活。而不够灵活。而PLC控制是通过梯形图（软件功能）解决的，控制是通过梯形图（软件功能）解决的，所以其灵

12、活多变。所以其灵活多变。. 一、建立一、建立I/OI/O映像区映像区 第三节第三节 PLC的工作原理的工作原理PLCPLC工作时，将采集到的输入信号状态工作时，将采集到的输入信号状态存放在输入映象区对应的位上；将运算存放在输入映象区对应的位上；将运算的结果存放到输出映象区对应的位上。的结果存放到输出映象区对应的位上。I/OI/O映像区的建立，使映像区的建立，使PLCPLC工作时只和内存工作时只和内存有关地址单元内所存信息状态发生关系。有关地址单元内所存信息状态发生关系。 PLC PLC上电后，在系统程序的监控下，周而复始地按一定的顺上电后，在系统程序的监控下，周而复始地按一定的顺序对系统内部的

13、各种任务进行查询、判断和执行，这个过程实序对系统内部的各种任务进行查询、判断和执行，这个过程实质上是按顺序循环扫描的过程，称之为质上是按顺序循环扫描的过程，称之为循环扫描工作方式循环扫描工作方式。 PLC PLC在运行工作状态，执行如上所述的一次扫描操作所需的在运行工作状态，执行如上所述的一次扫描操作所需的时间称为时间称为扫描周期扫描周期，其典型值为，其典型值为1 1100ms100ms。（一）（一）PLCPLC的工作过程的工作过程 二、循环扫描的工作方式二、循环扫描的工作方式.对电源、对电源、PLC内部电路、用户程序的语法内部电路、用户程序的语法进行检查；定期复位监控定时器进行检查；定期复位

14、监控定时器WDT等，等，确保系统可靠运行。确保系统可靠运行。PLC之间以及之间以及PLC与与PC之间；之间；PLC与其它与其它带微处理器的智能装置通信。带微处理器的智能装置通信。编程器、终端设备、彩色图形显示器、打印机。编程器、终端设备、彩色图形显示器、打印机。 以扫描的方式按顺序逐句扫描处理，运算以扫描的方式按顺序逐句扫描处理，运算结果存入输出映象区对应位中结果存入输出映象区对应位中 。以扫描的方式把输入信号的状态存入输入以扫描的方式把输入信号的状态存入输入映象区；结果存入输出映象区，直至传送映象区；结果存入输出映象区，直至传送到外部被控设备。到外部被控设备。 清除内部继电器区，复位定时器等

15、。清除内部继电器区，复位定时器等。. CPU有两个操作方式：有两个操作方式：STOP方式和方式和RUN方式方式。 可编程序控制器对用户程序进行循环扫描可分为三个阶可编程序控制器对用户程序进行循环扫描可分为三个阶段进行，即段进行，即输入采样阶段，程序执行阶段和输出刷新阶段输入采样阶段，程序执行阶段和输出刷新阶段。 （二）用户程序的循环扫描过程（二）用户程序的循环扫描过程.1 1、输入采样阶段、输入采样阶段 PLCPLC在输入采样阶段，以扫描方式顺序读入所有输入端的在输入采样阶段，以扫描方式顺序读入所有输入端的状态，并将此状态存入输入映像区；在程序执行期间即使外部状态，并将此状态存入输入映像区；在程序执行期间即使外部输入信号发生变化，输入映像区的内容也不改变，直到下一个输入信号发生变化，输入映像区的内容也不改变，直到下一个扫描周期才被读入。扫描周期才被读入。2 2、程序执行阶段、程序执行阶段 执行程序时，梯形图中的输入继电器的状态取自内部输入执行程序时，梯形图中的输入继电器的状态取自内部输入映像寄存器的状态，并将运算的结果，即输出继电器的状态存映像寄存器的状态，并将运算的结果，即输