可编程PLC.ppt

1、PLC基础： 什么是PLC? PLC的功能、特点 PLC的组成 PLC的工作过程（原理） PLC的产生与发展 PLC编程： 编程器件 基本指令 编程方法 PLC系统设计： 硬件设计 软件设计 实例：运输小车的控制 、交通红绿灯的控制、自动洗衣机的控制等,第六章可编程控制技术与系统 基本要求,5.6 PLC工业控制机,第六章可编程控制技术与系统,一、定义描述（国际电工委员会（IEC）PLC的定义）,继电器,PLC实物,为工业环境而设计的一种数字运算电子系统，在其内部采用可编程的存储器作为记忆装置，具有逻辑、排序、计数及算术运算等功能，并通过数字式、模拟式的输入和输出模块控制各类型的机械或生产过程

2、。（ Programmable Logic Controller) 简称PLC ）,连接原理图,5.6 PLC工业控制机 5.6.1 概述,第六章可编程控制技术与系统,一、PLC定义描述,区别与继电器控制系统：,用存储器记忆个输入输出触点、线圈等的状态，其所用逻辑关系的实现是由程序实现，所以又称软继电器,5.6 PLC工业控制机 5.6.1 概述,第六章可编程控制技术与系统,一、PLC定义描述（ Programmable Logic Controller ）,用PLC可看成是由普通继电器、定时器、计数器等组合而成的电气控制系统。注意，PLC内部的继电器实际上是指存储器中的存储单元，称为软继电器

3、。当输入到存储单元的逻辑状态为1时，则表示相应继电器的线圈通电，其常开触点闭合，常闭触点断开；而当输入到存储单元的逻辑状态为0时，则表示相应继电器的线圈断电，其常开触点断开，常闭触点闭合。,5.6 PLC工业控制机 5.6.1 概述,1.PLC的硬件结构图,6.1.2PLC的硬件系统组成及工作原理,5.6 PLC工业控制机 5.6.1 概述,二、PLC的硬件组成：,主机、I/O扩展口及外部设备组成,6.1.2PLC的硬件系统组成及工作原理,一、PLC的硬件组成：,扩展I/O,I/O模块、,编程器及其 他外部设备,中央处理器、,存储器、,电源、,5.6.1 概述,主机、I/O扩展口及外部设备组成

4、,6.1.2PLC的硬件系统组成及工作原理,PLC,主机,I/O模块,电源：为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配备的直流开关稳压电源。,编程器：用于手持编程。可用它输入、检查、修改、调试程序，或用它监视PLC的工作情况。,I/O扩展接口：扩充外部输入/输出端子数的扩展单元与基本单元（即主机）联接在一起。,外设接口：将编程器、打印机、条码扫描仪等外部设备与主机相联，以完成相应操作。,输入模块：接受输入设备的控制信号。,输出模块：输出控制信号。,CPU：起总指挥的作用。,存储器：存储系统及用户程序和数据。,5.6.1 概述,二、PLC的硬件组成：,2.各部分的作用,2.各部分的作用,

5、 存储器： 系统程序存储器：存放监控程序和编译程序。 用户程序及数据存储器：存储用户编制的应用程序及各 种暂存数据、中间结果。,二、PLC的硬件组成：, 各种接口、高功能模块：可扩展功能。,输入、输出接口模块： 是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件。输入部件是开关、按钮、传感器等。输出部件是电磁阀、接触器、继电器。一般采用光电隔离，减干扰，提高可靠性。 输入的形式：开关、按钮、行程开关等 输出的形式：继电器 - 低速大功率 可控硅 - 高速大功率 晶体管 - 高速小功率,二、PLC的硬件组成：,输入、输出接口模块：,二、PLC的硬件组成：,输入、输出接口模块：,二、PLC的硬件组成：

6、,输入、输出接口模块：,三、特点,6.1.2PLC的硬件系统组成及工作原理,四、PLC的工作原理,1循环扫描机制,将计算机所需实现的功能 按顺序排列起来，依次处理，并且周而复始地按照这种顺序反复进行直至系统停止。,2示意图,5.6.1PLC工业控制机,6.1.1可编程控制器基础,四、PLC的工作原理,3输入输出I/O扫描,5.6.1 概述,四、PLC的工作原理,3输入输出I/O扫描,1输入采样扫描,2用户程序执行扫描,3输出刷新扫描,顺序读所有输入端子状态存入输入映像寄存器，并关闭输入端子,顺序执行用户程序，并将结果存入输出映像寄存器,将输出映像寄存器的数据送锁存器，并驱动输出,5.6.1 概

7、述,自1969年第一台PLC面世以来，已成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制器。与机器人、CAD/CAM并称为工业生产自动化的三大支柱。 早期的PLC 改造原有的继电接触器控制系统。 广泛应用于各种控制系统中，如各种顺序控制等。主要用于有大量开关量和少数模拟量的控制系统。 PLC的发展趋势：1、小型化、专用化和低价格；2、大型、高速、多功能和分布式全自动网络化。,五、可编程控制器的产生与发展,5.6.1 概述,六、 可编程控制器的主要功能和特点,功能,5.6.1 概述,1、可靠性高，抗干扰性强：I/O口光电隔离、电磁屏蔽、开关电 源、诊断技术、冗余技术等 2、通用性强、模块化组合式结

8、构，使用灵活方便。 3、程序设计简单4、系统设计周期、短进行在线修改，柔性好。 5、网络通讯功能，便于实现分散式测控系统。 6.与传统的控制方式比较，线路简单。,特点,1. I/O点数 64128 点-小型；128512点-中型； 2. 用户程序存储器容量。 FP1-C24：2720步。 3. 扫描速度 ：单位： ms /1000步 或 s /步 4. 指令系统条数。 5. 编程元件的种类和数量。,七、 可编程控制器的主要技术性能指标,5.6.1 概述,四、PLC的编程语言,一、梯形图,梯形图语言：类似于传统的继电器控制图、直观,电机可逆运转继电器控制,电机可逆运转PLC控制,6.1.4可编程

9、控制器编程语言,一、梯形图,四、 PLC的编程语言,6.1.4可编程控制器编程语言,一、梯形图,2 应用规则,梯形图：逻辑按从左到右，自上而下的顺序执行（指令编程亦应从左到右，自上而下）。每一逻辑行起始于左母线，以线圈结束于右母线。,四、 PLC的编程语言,6.1.4可编程控制器编程语言,一、梯形图,2应用规则,输入继电器的线圈由输入端子上的外部信号驱动，因而输入继电器的线圈不应出现在梯形图中。梯形图中输入继电器触点的通断取决于外部。,触点可任意串联和并联，但两线圈不能串联,编程元件的触点可无限次使用。,四、 PLC的编程语言,6.1.4可编程控制器编程语言,一、梯形图,当输入设备的触点为常开

10、时，梯形图和继电接触控制电路一一对应,四、 PLC的编程语言,（1） 上重下轻，左重右轻。,4 常见画法,四、 PLC的编程语言,一、梯形图,(2) 避免出现无法编程的梯形图,4 常见画法,四、 PLC的编程语言,一、梯形图,（3）逻辑关系应尽量清楚,4 常见画法,四、 PLC的编程语言,一、梯形图,6.1.4可编程控制器编程语言,二、语句表,四、 PLC的编程语言,类似计算机汇编语言，即用指令的助记符来编程的。,三、其他语言,1控制系统流程图,2逻辑方程,3高级语言,四、 PLC的编程语言,一、常用编程器件及符号,5.6.2 PLC的基本指令,6.2 PLC的基本指令,一、常用编程器件及符号

11、,6.2 PLC的基本指令,5.6.2 PLC的基本指令,6.2 PLC的基本指令,一、常用编程器件及符号,6.2 PLC的基本指令,5.6.2 PLC的基本指令,6.2 PLC的基本指令,一、常用编程器件及符号,6.2 PLC的基本指令,5.6.2 PLC的基本指令,6.2 PLC的基本指令,一、常用编程器件及符号,以F40M为例。F40M的元件编号采用8进制。,1输入继电器：,2输出继电器：,用于输入量状态的记忆，共24个，编号为X400X407、X410X413、X500X507、X510X513。,只有该继电器用于驱动负载，输出信号，共16个，编号为Y430Y437、Y530Y537。

12、,6.2 PLC的基本指令,5.6.2 PLC的基本指令 ：,6.2 PLC的基本指令,一、常用编程器件及符号,以F40M为例。,3定时器：16个，编号为T450T457，T550T557。每个定时器的定时时间K为0.1999s，在编程中设定。,6.2 PLC的基本指令,5.6.2 PLC的基本指令 ：,6.2 PLC的基本指令,一、常用编程器件及符号,以F40M为例。,3定时器：,定时值K设定为3s。若输入继电器X400接通，则其常开触点闭合，定时器T450起动，直至3s后K减到0，定时器T450输出，其常开触点闭合，接通输出继电器Y430。若输入继电器X400一直接通，定时器T450维持输

13、出。当输入继电器X400断开，定时器T450复位，其常开触点断开，定时值K恢复到设定值。,6.2 PLC的基本指令,5.6.2 PLC的基本指令 ：,6.2 PLC的基本指令,一、常用编程器件及符号,以F40M为例。,4计数器： 16个，编号为C460C467，C560C567。每个计数器的计数值K为1999，在编程中设定。每个计数器均有断电保持功能。不需要断电保持时，可用初始化脉冲M71复位。,6.2 PLC的基本指令,5.6.2 PLC的基本指令 ：,6.2 PLC的基本指令,一、常用编程器件及符号,以F40M为例。,4计数器：,图示是无电源中断保持的减法计数器。运行开始时，M71将计数器

14、C460复位，计数值等于设定值19。当复位输入断开，计数开始。X401接通一次（由0变1），计数值减1，直到减到0为止，此时C460的常开触点接通，使Y430接通。若再来计数脉冲，计数值仍保持为0，C460的常开触点一直保持接通。直到复位输入X400接通，C460断开，计数值恢复为设定值。,6.2 PLC的基本指令,5.6.2 PLC的基本指令 ：,6.2 PLC的基本指令,一、常用编程器件及符号,5中间继电器：辅助继电器：M100M277，128点为普通型。M300M377，64点为断电保持型。特殊继电器,如M71等,以F40M为例。,6.2 PLC的基本指令,5.6.2 PLC的基本指令

15、：,6.2 PLC的基本指令,一、常用编程器件及符号,5中间继电器：,以F40M为例。,特殊辅助继电器： M70：运行监视。当PLC处于运行状态，M70接通。 M71：初始化脉冲。当M70接通，第一执行周期M71接通，可用作计数器、移位寄存器的初始化复位。 M72：100ms时钟。产生脉冲间隔为100ms的时钟。 M76：电池电压监视。锂电池电压下降到规定值时接通。可以用它的触点通过输出继电器接通指示灯，提醒操作者更换电池。 M77：禁止全部输出。若M77的线圈接通，全部输出继电器的输出将自动断开，但辅助继电器、定时器及计数器仍继续工作。在紧急情况下，可用M77切断全部输出。,6.2 PLC的

16、基本指令,5.6.2 PLC的基本指令 ：概述,6.2 PLC的基本指令,一、常用编程器件及符号,以F40M为例。,6移位寄存器：由辅助继电器构成。可组成8位或16位的移位寄存器。移位寄存器的第一个辅助继电器的代号，就是这个移位寄存器的代号。,6.2 PLC的基本指令,5.6.2 PLC的基本指令 ：概述,6.2 PLC的基本指令,一、常用编程器件及符号,7状态继电器,以F40M为例。,用于状态转换的记忆。S600S647,6.2 PLC的基本指令,5.6.2 PLC的基本指令 ：概述,6.2 PLC的基本指令,二、基本指令,1、输入输出指令,LD：取指令。取与左母线相联的常开触点，一个逻辑行

17、的开始,LDI：取反指令。取与左母线相联的常闭触点，一个逻辑行的开始,OUT：输出指令。用于驱动输出继电器Y、辅助继电器M、定时器T、计数器C。对于定时器和计数器使用OUT指令后，必须设定常数K。,LD M110 OUT Y430 LDI X401 OUT M100 OUT T450 K 19 LD T450 OUT Y430,6.2 PLC的基本指令,6.2 PLC的基本指令,二、基本指令,2、逻辑“与”“或”指令,AND：常开触点串联联接指令。,ANI：常闭触点串联联接指令。,OR：常开触点并联联接指令。,ORI：常闭触点并联联接指令。,LDI X402 AND M101 OUT Y433

18、 LDI Y433 ANI X403 OUT M100 AND T451 OUT T451,6.2 PLC的基本指令,6.2 PLC的基本指令,二、基本指令,2、逻辑“与”“或”指令,AND：常开触点串联联接指令。,ANI：常闭触点串联联接指令。,OR：常开触点并联联接指令。,ORI：常闭触点并联联接指令。,LD X401 ORI X406 AND X406 OUT Y435 LD Y435 AND X407 OR M103 ANI X401 ORI M110 OUT M103,6.2 PLC的基本指令,6.2 PLC的基本指令,二、基本指令,3、块逻辑“与”“或”指令,ORB：将两个及以上触点串联的支路（亦称串联电路块）与前面支路并联。,使用ORB指令的原则是：（1）先组块后并联； （2）使用ORB指令对各个支路进行并联时，各个支路的起点须使用LD、LDI指令；,6.2 PLC的基本指令,6.2 PLC的基本指令,二、基本指令,3、块逻辑“与”“或”指令,ORB：,LD X400 AND X401 ANI M100 LD X402 OR M101 AND X403,ORB LD 404 AND X405 ORB ORM102 OUTY430,6.2 PLC的基本指令,6.2