第3章PLC的基本结构和工作原理资料.ppt

1、第三章PLC的基本配置和工作原理，20世纪60年代，汽车生产线的自动控制系统基本配置为继电器装置。当时汽车的所有改造都需要重新设计和安装继电器控制装置。随着生产的发展，汽车型号更新周期越来越短，需要经常更换继电器控制装置，需要花费很长的时间，费用高，成本高，延长更新的周刊。为了改变这种现象，人们尝试用小型计算机进行工业控制，而不是传统的继电器控制，但是由于价格昂贵，I/o电路不匹配，编程复杂，所以无法普及和应用。20世纪60年代末，美国通用汽车公司(GM)要求制造商在装配线上提供新的通用控制器，以适应汽车模型的不断改造。1969年，美国数据电讯公司(DEC)开发了第一个可编程控制器，在GM公司

2、生产线上取得了成功。此后，随着日本、德国等相继引进，可编程控制器得到了迅速发展。这个时期主要用于顺序控制。虽然采用了计算机的设计理念，但当时只能进行逻辑运算，因此被称为“可编程控制器”(PLC)。1 PLC的来源，1.1 PLC是什么？20世纪70年代以来，由于PLC在大规模集成电路和微处理器上的应用，PLC的功能日益增强，不仅可以进行逻辑控制、顺序控制、时序和计数控制制度，还可以处理算术运算、数据处理、通信等功能的分支、中断、自我诊断能力，因此，有些人将PLC作为工业生产自动化的三大支柱(PLC)PLC的功能远远超出了逻辑控制、顺序控制的范围，因此称为“可编程控制器”(PC)。但是，PC很容

3、易与“个人计算机”混淆，因此习惯将PLC用作可编程控制器的缩写。米生产装配线，三菱PLC，西门子PLC，1)可靠性高，抗干扰能力强。2)完整的支持，完整的功能，强大的适用性。3)容易学，受工程技术人员的欢迎。4)系统设计周期短，裴珉姬维修方便，转换方便。5)体积小，重量轻，能耗低。2 PLC的主要特性，3 PLC的主要应用，1)逻辑控制是PLC最基本、最广泛的应用领域，可以代替现有的继电器控制电路，可以用于逻辑控制、顺序控制、单设备控制以及多群集控制和自动化管线。电梯控制、高炉材料、机械、印刷机、组合机、研磨机、包装线、电镀线等。2)模拟控制3)运动控制4)流程控制5)数据处理6)通信inte

4、rnet，用于电动机控制而不是4 PLC继电器接线逻辑，继电器控制三相异步电动机正，停止，回路，PLC控制三相交流电动机正，停止，反转回路阶梯图梯形的结构与继电器控制结构图很相似。阶梯图是为熟悉继电器线路图的工程技术人员设计的，因此使用类似的符号。两个图的逻辑含义相同。因此，在可编程控制器中参与逻辑组合的元件被视为继电器等装置，具有常开触点、常闭触点和线圈。线圈的电气和电源导致触点的相应行为。然后使用总线代替电源线。使用能量流概念代替继电器线的电流概念，并使用与继电器电路图相似的想法绘制梯形图。，1.2 PLC硬件？1 PLC的硬件结构，可编程控制器外观不同，但硬件结构大体相同。主要包括中央处

5、理器(CPU)、内存(RAM、ROM)、输入/输出设备(I/O接口)、电源和编程设备。13，1)中央处理器(CPU)中央处理器是可编程控制器的核心，在系统程序的控制下执行逻辑计算、数学计算、系统内部各种操作曹征等任务。用于可编程控制器的CPU通常有三个主要类别。一个是通用微处理器，如80286、80386等。一种单芯片核心芯片，如8051、8096等；还有双极动作片微位处理器，如AMD2900、AMD2930等。FX2N系列控制器使用的微处理器用于将程序和数据存储为16位8096单芯片、2)内存(RAM、ROM)。PLC配备系统内存和用户存储，可保存系统的各种管理显示器。后者用于存档用户编写的

6、程序。PLC的用户程序和参数内存有三种类型：RAM、EPROM和EEPROM。RAM通常使用锂电池作为备用电源，停电后RAM上的数据可以保留15年。对于EPROM，写入时应使用专用写入器，删除时应使用专用删除器。EEPROM是一种电气可删除只读内存，它不仅可以提高其他程序存储的性能，而且无需专用写入和删除设备即可在线复盖。与PLC外部设备连接的桥，开关输入设备，开关输出设备，3 .输入/输出设备(I/O)、16、与PLC外部设备连接的桥梁、开关输入设备、开关输出设备、3、4)电源和编程设备，PLC的电源通常是分时的，有些还作为直流24V电源提供。PLC对电源稳定性的要求不高，通常电源电压可能在

7、10-15范围内波动。可编程控制器的编程设备通常有两种类型。一个是专用程序员，有手持设备，携带方便，有台式机，可编程控制器软件可以执行编程任务。使用软件编程比较容易，一般来说，编写后下载到可编程控制器更容易。(莎士比亚、温斯顿、软件、软件、软件、程序)PLC以微处理器为核心，因此它具有微计算机的许多特征，但工作方式与微机器大不相同。微型计算机通常使用等待命令的工作方式，而PLC使用循环扫描工作方式。在PLC中，用户程序按优先级存储，CPU从第一个命令开始按命令步骤编号定期循环。遇到结束者后返回第一条指令，周继续循环。因此，称为循环扫描。3 PLC的循环扫描工作流，PLC进入运行状态后，首先通过

8、输入端子收集外部输入设备的状态，并将其存储在相应的输入继电器中。图中的X0是对应于按钮SB的输入继电器，按下按钮时，X0被记录为“1”，发送按钮时，X0被记录为“0”，一旦收集了输入信号，CPU就与输入状态结合，按照语句顺序逐步执行逻辑运算，生成确定的输出信息，然后发送到输出部分，控制组件动作的执行。以图中的程序为例，如果SB按下时没有按下SQ，则X0被记录在“1”中，X1被记录在“0”中。程序中显示X0的常开触点，Y1计算为“0”。最后，在外部执行元件中，接触器线圈KM接收电，指示灯H1不亮。PLC的扫描工作流程、DVP ES系列PLC软继电器有八个主要类别。1)输入继电器X 2)输出继电器

9、Y 3)辅助继电器M 4)状态继电器S 5)计时器T 6)计数器C 7)数据寄存器D 8)指针P、I、N(类似于增量参考三菱FX2N系列PLC)，2 PLC的软继电器，PLC操作这些“软继电器”是由实际程序的软件功能实现的内存，其状态为“1”和“0”，对应于实体继电器线圈的“打开”(打开)和“关闭”(断开)状态。在编程中，软继电器为PLC提供了无数移动(常开)触点和动态中断(常闭)触点。PLC软零件号分为两部分。第一部分为输入继电器为“X”，输入继电器为“Y”，第二部分为该类型的软装配序列号为数字，输入，输出继电器的序列号为八进制，其他软件部件号为十进制。输入继电器(X)输入继电器用于接收来自

10、用户输入设备的输入信号，与输入端子相对应，在PLC内部是光电隔离电子继电器。输入继电器线圈由外部输入信号驱动，只有连接了外部信号，相应的输入继电器才能获得电力，不能由程序驱动。1，输入继电器和输出继电器，输出继电器(Y)输出继电器具有直接驱动外部负载的常开接点硬接点。每个输出继电器的常开触点硬触点(或输出管道)连接到可编程控制器的输出点。由内部程序驱动，不受外部信号控制。梯形图形可以同时显示线圈和触点。输出继电器具有大量内部常开触点和常闭触点，可以在编程时自由使用。在程序中，输入继电器的线圈可能永远不会出现。只能出现输入继电器的触点。每个输入继电器的常开触点和常闭触点可以多次使用。输入，输出继

11、电器是使用软件实现的，8进制数字，2，辅助继电器(m)辅助继电器m。提供状态准备、移动辅助运算和特殊功能的编程组件(使用十进制数字)辅助继电器是PLC中数量最多的继电器，其作用相当于继电器控制系统中的中间继电器。与输出继电器一样，线圈由程序命令驱动，每个辅助继电器具有无限多个可编程常开触点对。但是，触点不能直接驱动外部载荷，可以通过输出继电器驱动外部载荷。分类：通用辅助继电器M0M499(500点)静电裴珉姬辅助继电器M500M3071(2572点)特殊辅助继电器M8000M8255(256点)通用辅助继电器和静电裴珉姬辅助继电器的比例可通过环境设置参数调整。通用辅助继电器和输出继电器一样，如

12、果PLC电源中断，状态将变更为关闭。电源恢复后，除了程序变为ON以外，还有在断电前保持辅助继电器的功能。恢复电源后，在继续关闭电源之前的状态中，M500M1023可以设置为在不关闭电源的情况下保持辅助继电器。(注：、)，特殊辅助继电器是具有特定功能的辅助继电器，指示可编程控制器的特定状态，将计数器设置为相加或敏感，并为功能命令提供标志。特殊辅助继电器通常由触点利用类型和线圈驱动，触点利用特殊辅助继电器的线圈由PLC的系统程序驱动，用户只能使用该触点。线圈驱动的特殊辅助继电器的线圈由用户程序(用户控制)驱动，当该线圈通电时，PLC完成特定操作。特殊辅助继电器(触点类型1)，1)，M8000 (M

13、8001) -用于操作监控的特殊辅助继电器PLC运行时M8000电源(M8001断电)，PLC停止时M8000断电(M8001通电)，M8000，M8002的触点，通常用作某些继电器的初始化重置信号(触点类型2)，M8011，M8012，M8013，M8014 -分别在生成周期10毫秒，100毫秒，1s M8005锂电池电压低于指定值时工作，线圈驱动特殊辅助继电器M8030:锂电池低压指示灯特殊继电器。M8033:PLC停止时，输出保持特殊的辅助继电器。RUNSTOP时输出禁止RUN前状态M8034:特殊辅助继电器的完整输出。连接M8034线圈后，PLC的所有输出将自动定期扫描M8039:特殊

14、辅助继电器。M8039线圈连接后，PLC以D8039中指定的扫描时间运行，3，状态机(S)状态机在步进控制类的控制程序中扮演重要角色，并与步进命令STL一起使用十进制数。状态仪有许多常开触点和常闭触点，可以在编程时自由使用。状态机可以在步进顺序控制命令中不使用时用于辅助继电器。状态状态(S0S499，共500点)和断电裴珉姬状态，百分比分配可能由外围设备设置。状态有五种类型：初始状态S0S9共10点顺序功能图的初始状态0状态返回状态S10S19共10点自动原点程序的顺序功能图常规状态S20S499共480点裴珉姬状态设备S500S899共400点断电裴珉姬功能警报状态设备S900S999共10

15、0点外部问题解决的输出(也称为警报)计时器在PLC内累积时钟脉冲(1毫秒、10毫秒、100毫秒等)，达到用户设置的设置时触发触点。计时器为编程提供了大量常开、常闭延迟触点。FX2N系列PLC计时器设置可以直接使用程序内存中的常量(K)指定，也可以间接指定为数据寄存器(D)的内容。通用计时器(t0t 245)100毫秒计时器T0T199共200分，范围0 . 13276 . 7s；设置10毫秒计时器T200T245共46分，设置范围0.01327.67s。赤山定时器(t 246t 255)1毫秒计时器T246T249共4分，范围0 . 00132 . 767s；设置100毫秒计时器T250T255共6分，设置范围为0.13276.7s。通用计时器的工作原理，通用计时器没有断电裴珉姬功能。也就是说，当输入电路中断或停电时，计时器将重置。累积计时器具有计数累积功能。如果在计时期间停电或计时器线圈关闭，则累计计时器将保持当前计数值(当前值)，并且在开机或打开计时器线圈打开后继续累计。也就是说，当前值具有裴珉姬功能。必须重置累计计时器，才能使当前值为零。累计计时器的工作方式，如果X1为ON，则T250使用当前值计数器累计100毫秒的时钟脉冲。达到设定K345时，计时器