可编程序控制器及其应用

1、 可编程序控制器属于存储程序控制，其控制功能是通过存放在存储器内的程序来实现的，若要对控制功能作必要修改，只需改变软件指令即可，使硬件软件化。 优点：从软件来讲，它的程序可编，也不难编，从硬件上讲，它的配置可变，也易变。 本文主要论述可编程控制器的基本构成、工作原理、指令系统、编程方法和通信组网知识，以及采用可编程控制器的系统设计及实际应用等。 第一节 可编程控制器（PLC）的一般介绍 一、PLC的名称定义 可编程控制器是在继电器控制和计算机控制的基础上开发的产品，并逐渐发展成以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通信技术为一体的新型工业自动控制装置。 国际电工委员会（IEC）已于198

2、5年1月对可编程控制器作了如下的定义： 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。 它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字的或模拟的输入和输出，控制各种类型的机械设备或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则设计。 （一）按容量和功能划分 大致可以分为小型、中型和大型三类机型。 （1）小型机 小型PLC的功能一般以开关量控制为主，它们的输入输出点数较适合接触器、继电器控制的场合，还能直接驱动电磁阀等元件。这类小型机还具有上百个不等的内部辅助

3、继电器，同时还具有计时、计数、寄存器等功能。（2）中型机 中型PLC一般都具有开关量和模拟量的两种控制功能，除了具有小型机的一般功能外，还具有较强的数字计算功能。适合于温度、流量等模拟量与数字量进行转换，一般都有8位或12位的A/D、D/A 转换模块。（3）大型机 大型PLC的功能已具备某些工业控制计算机的功能，它不仅具有计算、控制和调节的功能，还具有网络连接和通信的功能。 (二)按硬件结构形状划分 一般可以分为整体式、机架模块式和叠装式三类结构。 （1）整体式结构PLC （2）机架模块式结构PLC （3）叠装式结构PLC三、PLC应用领域及发展方向 （1）逻辑控制 （2）模拟量控制（3）数字

4、控制 （4）集散控制（5）机电一体化 （5）通信控制网络化 PLC是以微处理器作为核心，实质上是一种专用的工业控制计算机，其硬件结构的组成部分也与一般的微机系统十分相似。 主要由微处理器（CPU）、存储器、输入输出（I/O）单元电路，电源、编程器、I/O扩展单元等部分组成。 主机内各部分均通过总线、控制总线、地止总线和数据总线。 （一）CPU的作用 CPU作为整个PLC系统的核心，起到控制中心的指挥作用。通常用来实现各种逻辑运算，算术运算，并对整个系统进行总线控制。 它根据设计人员预先编制的系统程序所赋予的功能可完成以下工作： 1）以扫描方式检测并接受现场输入信号的状态或数据，并存入内存中的某

5、个指定区域或数据寄存器中。 2）接收并存储从编程器输入的用户程序和数据。 3）PLC进入运行状态时，从存储器中逐条读取用户程序，经指令执行后，按指令的任务产生相应的控制信号去控制相关的电路，完成数据的存取、传送、组合、比较和变换等动作，根据逻辑运算或算术运算的结果更新各有关寄存器的内容。 4）把更新后的内存状态或数据寄存器中的有关内容传送给输出单元，实现外部负载控制，打印制表和数据通信等功能。 5）监视和诊断PLC电源、内部电路正常工作状态、运算过程和用户程序运行中的语法错误。 1）通用微处理器常用的是8位机和16为位机。 2）单片机常用的有8031、8051等。 3）位片式微处理器。二、存储器 1、存储器的基本作用 PLC中的存储器可分为系统程序存储器（ROM）和用户程序存储器（RAM）两大类。用户程序存储器又分为程序存储区和数据存储区。 2、PLC常用的存储器类型 主要有ROM、RAM、EP