PLC基础知识PPT课件

第四章PLC基础知识，基本内容：PLC简介、基本功能、特性、复盖范围、工作方式。困难：工作方法，扫描时间。焦点：定义、基本功能、工作方式。第一部分的PLC基础知识，第一部分的PLC生成和历史2，可编程控制器定义3，PLC状态和发展趋势4，PLC的特性5，PLC的基本功能6，PLC和其他行业控制系统比较，第一，PLC生成和历史，世界上第一家PLC1969年美国数字设备公司(背景：1968年，为了适应美国通用汽车(GE)、汽车型号的持续更新，为了满足生产过程不断变化的需求，实现小批量、多种生产，并拥有新型工业控制器，通过最小化家电控制系统和布线的重新设计和更换，降低了成本，缩短了周期。设计理念：吸收继电器和计算机的优点的继电器控制系统规模大，可靠性低，布线复杂，变更容易，查找和解决问题困难，对生产工艺变更的适应性下降，但价格简单，容易理解，价格便宜；计算机功能强大、灵活(可编程)，通用性好，但编程困难；控制过程，以问题为中心的“自然语言”编程，使不熟悉计算机的人也能快速使用。(阶梯图)，70年代早期：仅逻辑运算、计时、计数等顺序控制功能取代传统的继电器控制，通常称为可编程逻辑控制器(programmablelogicconsroller)70年代中期：微处理器技术应用于PLC，因此PLC80年代以来：随着大型、超大型集成电路等微电子技术的快速发展，16位和32位微处理器应用于PLC，PLC发展迅速。PLC不仅改进了控制，还提高了可靠性，降低了功耗、卷、降低了成本，使编程和错误检测更加灵活、方便，并具有通信和网络、数据处理和图像显示等功能。近年来PLC的快速发展PLC作为自动化工程的核心设备，以集成、高性价比、高可靠性的功能设置了3电(电子控制、电器、电传)。PLC成为具有计算机功能的通用工业控制装置，其使用量排在第一位。PLC将成为现代工业自动化的三个技术支柱(PLC、机器人和CAD/CAM)之一。定义：国际电子委员会(IEC)于1987年发布了可编程控制器标准草案3。在草稿中，对可编程控制器定义如下：“可编程控制器是用于数字计算的电子系统，旨在在工业环境中使用。它还在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、计时、计数、算术运算等操作的指令，并使用可编程顺序内存通过数字和模拟输入和输出控制各种类型的机器或生产过程。可编程控制器和相关外围设备应根据易于与行业系统集成和轻松扩展功能的原则进行设计。”.第二，可编程控制器的定义，第三，PLC的现状和发展趋势1969年，美国数据设备公司(DEC)开始了PLC的快速发展，并开发了第一个PLC。我国改革开放以来，美国AB、GE、MODICON、TI、日本OMRON、三菱、富士、德国西门子等制造商的产品不断进入我国，在各行业的产业控制系统中占有重要地位。PLC的三大流派欧洲：德国西门子、AEG和法国TI公司美国：A-B(Allen-Bradly)(该产品约占美国PLC市场的50%)。)、GE(通用电气)、MODICON (modicon)公司、Texas instrument (T1)公司、Gould (Gould)公司、www在中国，欧姆龙产品的销售排在第一位。)目前国内市场上有韩国、台湾等PLC产品。目前市场上出现了序列化的国内PLC，其价格相对低廉，性价比相对高。Siemens PLC外形图，2006-3-3，10，S7-200系列PLC，S7-300系列PLC，S7-400系列PLC，Mitsubishi PLC外形图，2006直到1977年，我国才开发出具有实用价值的第一款PLC，并开始应用于批量生产和工业过程控制。主要制造商包括北京和吕西，科迪娜，张传洙。洛阳益达、无锡新洁、南京嘉华、兰州电池、广州科萨恩、中山智达、抗日等。(1)高速度、大容量存储容量方向(CPU吞吐量nS级别；内存2M字节(2)开发多品种方向并提高可靠性(超大型和超小型)(3)比标准化、标准化(硬件、软件兼容PLC)(4)分布式、智能、现场总线兼容I/0 (5)增强网络和通信功能(5)最近在讨论PLC在美国、欧洲、国内等地发展的论文中，这个结论对PLC的未来发展有很多意见，但很受欢迎。近年来，PLC市场销售保持强劲。PC控制有了显着的发展，但最终只能与高端PLC产品形成竞争；小型、超小型PLC的发展趋势令人吃惊。PLC和PC控制今后可以相互集成。通用性、易用性、广泛的复盖可靠性、抗干扰能力控制程序可变性灵活的编程方法，以及PLC控制系统的设计、安装、调试和维护任务易于识别。很方便。控制过程易于更改，灵活性高。紧凑、轻量、低功耗、4、PLC的特性、5、PLC的基本功能、1逻辑控制功能2时序控制功能3计数控制功能4步进控制功能5数据处理功能6电路控制功能6电路控制功能7通信网络功能8监控功能9停电内存功能10故障诊断功能、用于步进电动机控制的PLC应用、1逻辑控制功能、逻辑控制功能是PLC的在独立控制、多机组控制和自动生产线控制领域有很多成功的应用实例。例如：机床电气控制、起重机、带式输送机和包装机械的控制、注塑机控制、电梯控制、饮料充电生产线、家用电器(电视、冰箱、洗衣机等)自动装配线控制、汽车、化学、造纸、轧钢自动生产线控制等、PLC具有许多计时器，可以供与继电器线的时间继电器功能类似的用户使用。计时器的设置(计时时间)在编程时设置，或在运动期间根据需要进行修改，使其易于使用和灵活。PLC还提供高精度时钟脉冲，实现精确的实时控制。3计数控制功能，计数控制功能是PLC最基本的功能之一。PLC为用户提供了许多计数器，当计数器计数数字时，它会生成状态信号(数值)，从而允许使用该状态信号控制操作的数量。计数器的设置可以在编程时设置，也可以在运行时根据需要修改。5数据处理功能，PLC大多具有执行算术运算、数据比较、数据传输、数据移位、数字转换解码编码等任务的数据处理功能。中大型PLC数据处理功能更加完善，可以打开、PID计算、浮点计算等，还可以与CRT、打印机连接以执行程序、数据显示和打印。，8监控功能，PLC设置强大的监控功能。工作人员可以使用程序员或显示器监控PLC相关部分的运行状态。计时器可以调整计时器、计数器设置和当前值，并根据需要更改PLC内部逻辑信号的状态和数据区域中的数据内容，从而使调整和维护非常方便。9断电内存功能、用于PLC内部某些内存的RAM设置了断电保持装置(备份电池等)，从而在断电后允许此部分阵列上的信息长期保留。某些内存命令可以帮助您记住操作状态，以便在PLC断电后保持数据内容不变。恢复PLC电源后，可以根据原始任务继续工作。10故障诊断功能，PLC可以自行诊断系统配置、某些硬件状态、命令的正当性等，发现例外条件，发出警报并指明错误类型。例如，严重错误会自动停止执行。PLC的故障自诊断功能大大提高了PLC控制系统的安全性和可维护性。6、PLC和其他工业控制系统、PLC和继电器控制系统比较继电器控制以硬接线方式装配，只能完成规定的功能。PLC控制可以通过改变程序和改变少量接线端子来适应生产过程的变化。在适应性、可靠性和设计、安装、维护方面进行比较。现有继电器控制的大部分将替换为PLC。要使用工业计算机和比较工业控制机器控制，开发人员必须具有较高的计算机专业知识和计算机软件编程能力。PLC使用控制过程、面向问题的“自然语言”进行编程，使不熟悉计算机的人也能快速使用，从而使应用程序易于普及。PLC专为工业现场应用而设计，可靠性更高。工业控制器在模型复杂、计算量大、苛刻、实时要求高的环境中发挥专业技能。第二部分PLC基本原理、2.1PLC内部硬件方框图和每个功能2.2PLC操作过程功能和主要性能指标2.4PLC分类、2.1PLC内部硬件方框图和每个功能、2.1.1PLC配置PLC是中央处理器(CPU板)、I/O(I/O)，PLC的基本组件与常规计算机系统类似。微处理器核心、控制专用计算机PLC的基本组件包括硬件和软件两部分：PLC的硬件(CPU)、存储、输入接口、输出接口、通信接口、电源等PLC的软件：系统程序和用户程序，2.1.2PLC的内部关键组件功能，1 .PLC的CPU功能和分类CPU的作用：系统程序特定的功能，命令PLC系统运行。摘要包括：1)接收和存储从程序员或其他外围设备输入的用户程序或数据；2)电源诊断、PLC内部电路错误和编程语法错误；3)接收和存储从输入设备(接口)获取的现场输入状态或数据；4)单独读取和运行存储器中的用户程序；将计算结果存储在内存中；5)根据计算结果确定标志位和PLC中常用的CPU有三类：通过输出接口控制、表格打印或数据通信；1)通用微处理器(例如Z80、8086、80286等)单芯片微处理器(例如8031、8096等)3)小型PLC中型PLC:大多数使用16位通用微处理器或单芯片微处理器。大型PLC:大多数使用高速芯片微处理器(32位)。小型PLC是单CPU系统。中大型PLC通常是双CPU系统或多个CPU系统。在双CPU系统中，一个是字处理器，通常使用8位、16位或32位处理器。其他处理器是使用制造商设计的专用芯片的位处理器。，内存的作用：在PLC中，内存主要用于系统程序、用户程序、数据内存类型：用于读/写操作的随机存储RAM只读存储ROM、PROM、EPROM、E2PROM、2。系统程序内存，4 .输入/输出接口(I/O模块)、输入/输出接口通常称为I/O设备或I/O模块，是PLC和工业生产现场之间的连接通道。PLC输入接口-用户设备必须将PLC的各种控制信号(例如限位开关、操作按钮、选择开关、行程开关和某些传感器输出的开关或模拟，如果要通过模拟-数字转换进入机器)转换为中央处理设备可以接收和处理的信号，并且这些数据将用作PLC控制受控制对象的基础。PLC输出接口-道路将中央处理单元发送的弱电气控制信号转换为驱动控制单元(例如电磁阀、接触器、电动机等)的执行元素所需的强电气信号输出。I/O接口的作用：级别转换功能：由于外部输入设备和输出设备所需的信号级别不同，因此PLC内部CPU处理的信号是标准级别信号。光学绝缘和过滤功能，用于增强PLC的抗干扰能力，通常显示状态，直观工作状态，易于维护。I/o接口类型：交换机I/o接口模拟输入/输出接口，输入/输出(I/o)点数：PLC I/o点数是PLC I/o接口允许的输入信号数和输出信号数之和。I/o点数是选择PLC的重要标准之一。如果I/o点数不足，可以通过PLC的I/o扩展接口扩展系统。5 .PLC程序员和角色，程序员的角色：可以编辑、调试、输入用户程序，在线监视PLC内部状态和参数，以及与PLC进行人机对话。是开发、应用和维护PLC不可缺少的设备。6 .PLC的电源和功能；PLC具有用于内部电路的开关电源。PLC电源与常规电源相比具有更高的可靠性，并且具有更好的抗干扰能力。因此，一般而言，如果电网提供的电源稳定性要求不高，则电源电压可能在额定值的15%范围内波动。此外，许多PLC外部提供直流24V电源，以便为外部传感器供电。电源的容量。PLC具有多种通信接口，通过将流程信息、系统参数等输出与显示器连接起来，将控制流程图像连接到PLC，形成多系统或连接的网络，实现更大的控制和计算机连接，配置多级分布式控制系统，将控制和管理结合起来，连接人机接口(触摸屏)连接和智能接口模块。智能接口模块是独立的计算机系统，具有连接到其CPU、系统程序、内存和P