可编程序控制器 .ppt

第10章可编程序控制器 10 1概述 10 2基本概念和plc指令及编程方法 10 1 1什么是plc plc是一种专门用于工业控制的计算机 早期的plc是用来替代继电器 接触器控制的 它主要用于顺序控制 只能实现逻辑运算 因此 被称为可编程逻辑控制器 programmablelogiccontroller 略写plc 随着电子技术 计算机技术的迅速发展 可编程控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围 被称为可编程控制器 programmablecontroller 略写pc 为区别于personalcomputer pc 故沿用plc这个略写 10 1概述 10 1 2plc特点 1 plc软件简单易学 2 plc使用维护方便 硬件配置方便 安装方便 使用方便 维护方便 3 plc运行稳定可靠 4 plc设计施工周期短 采用梯形图语言 以计算机软件技术构成惯用的继电器模型 10 1 3plc的结构和工作原理 一 plc结构示意图 二 各组成部分的作用 2 存储器 1 cpu 1 将各种输入信号取入 2 从程序存储器读取程序指令 编译 执行指令 3 把运算结果送到输出端 4 响应各种外部设备的请求 ram 存储各种暂存数据 中间结果 用户正调试的程序 rom 存放监控程序和用户已调试好的程序 3 输入 输出接口 采用光电隔离 实现了plc的内部电路与外部电路的电气隔离 减小了电磁干扰 输出接口作用 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等电器通断电 另外输出电路也使计算机与外部强电隔离 输出三种形式 继电器 低速大功率可控硅 高速大功率晶体管 高速小功率 输入接口作用 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 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编程通讯软件的个人计算机 4 编程设备 用户可以通过键盘输入和调试程序 另外在运行时 还可以对整个控制过程进行监控 5 电源 plc一般使用220v交流电源 pc内部的直流稳压电源为模块内的元件提供直流电压 10 1 4工作原理 循环扫描的工作方式 plc中用户程序按顺序存放 cpu从第一条指令开始执行程序 遇到结束符返回 循环 1 自诊断 2 与编程器等的通信 3 输入采样 4 用户程序执行 5 输出刷新 10 1 5工作方式 cpu 等待命令 plc 循环扫描 cpu从第一条指令开始执行 遇到结束符又返回第一条 不断循环 t 读入一点的时间 输入点数 运算速度 程序步数 输出一点的时间 输出点数 故障诊断时间 扫描时间主要取决与程序长短 1 输入 输出点数 i o点数 2 扫描速度 单位 ms 1000步或 s 步3 内存容量 4 指令条数 5 内部寄存器数目 高功能模块 编程语言 10 1 6主要技术性能 1 用于开关逻辑控制 2 用于机加工数字控制 和计算机控制组成一体 实现数值控制 组成数控机床 3 用于闭环过程控制 大型plc配有pid模块 实现单回路或多回路的调节控制 4用于组成多级控制系统 实现工厂自动化网络 10 1 7应用 10 2编程语言简介 plc的内存除存放用户和系统的程序外 还有四个区 i o区 可直接与外部输入 输出端子传递信息内部辅助寄存器区 存放中间变量数据区 存放中间结果专用寄存器区 定时时钟 标志 系统内部的命令 10 2 1寄存器和接点的概念 用户在对这四个区进行操作时 可以以寄存器和 或接点的方式进行 plc的寄存器 以fp1为例 1 输入输出 i o 寄存器 输入寄存器 功能 存放外部输入的信号输入寄存器编号 wx0 wx12 共13个寄存器 每个寄存器16位输入位编号 x0 x12f 共16 13 208位 输出寄存器 功能 向输出接口输出信号输出寄存器编号 wy0 wy12 共13个寄存器 每个寄存器16位输出位编号 y0 y12f 共16 13 208位 寄存器 是一个16位二进制单元位 触点 16位中的每一位是一个 触点 对应外部的一个输入或者输出端子 输入寄存器wxm输出寄存器wym 输入端子xmn输出端子ymn m 寄存器编号 用十进制数编号 m 0 12 共13个 n n 寄存器的第n位 用16进制数编号 n 0 f 共16位 例 若x0为 on 则wx0的第0位为 1 若x4为 off 则wx0的第4位为 0 接点通断情况与接点的赋值有关 以y0为例 若y0的逻辑赋值为 1 则 梯形图的规则 st start 从母线开始一个新逻辑行时 或开始一个逻辑块时 输入的第一条指令 st 以常开接点开始st 以常闭接点开始 ot output 表示输出一个变量 ed end 表示程序无条件结束 10 2 2可编程控制器fp1基本指令 梯形图助记符 stx0anx1oty0 stx0orx1oty0 st x0oty0 串联常开触点触点与左边电路串联可连续使用 并联常开触点 用于单个触点与前面电路并联 并联点左端从母线开始 右端与前一指令对应触点的右端并联 注意 与 或 非运算均是对从该指令前面的st指令到该指令的前一个指令处的结果进行运算 x2是与图中a点处的结果 即x0与x1的结果 相或 而不是与x1相或 梯形图助记符 stx0orx1stx2orx3ansoty0 stx0anx1stx2an x3orsoty0 多个并联电路块的串联并联电路块与前面电路串联时 用st或st 开始 完成后用ans与前面电路串联 ans后不跟元件号 多个串联电路块的并联串联电路块并联时 分支开始用st或st 分支结束用ors指令 ors后不跟元件号 例1 直接启动停车控制 继电器控制电路图 i o分配 x0 停车x1 启动y0 km 梯形图 助记符语句表stx1ory0an x0oty0ed 操作及动作过程 fp1型plc控制器 实际输入端子 x0 xf实际输出端子 y0 y7 助记符语句表stx1ory0an x0oty0ed i o分配 sb1 x0sbf x1sbr x2kmf y0kmr y1 例2 三相异步电动机的正反转控制 stx1ory0an x0an y1oty0stx2ory1an x0an y0oty1ed 左重右轻 编程 i o分配 sb1 x0sbf x1sbr x2kmf y0kmr y1 i o分配决定plc的端子接线图 plc的端子接线方式又决定编程语言 编程中应注意的几个问题 一 用电路变换简化程序 减少指令的条数 stx0stx1ory0ansoty0 stx1ory0anx0oty0 二 逻辑关系应尽量清楚 避免左轻右重 stx2anx3anx4stx2anx5anx6anx7 stx2anx5anx6anx8anx9orsoty0ed 定时器及定时器指令 输入接点 定时器号码 0 99 时间常数 1 32767 动作说明 当y0闭合后 定时器tm5开始计时 经过30 0 1 3s后 y1闭合 y2断开 y0 例 例4 定时器应用举例 用plc控制三相异步电动机的y 起动 y 起动继电器控制电路 i o分配 sb1x0sb2x1km0y0km1y1km2y2kttmx1 时间常数k 150延时0 1 150 15秒 用plc控制三相异步电动机的y 起动 i o分配 sb1x0sb2x1km0y0km1y1km2y2kt