PLC基础知识大全

1、可编程控制器基础知识，基本内容：可编程控制器简介、基本功能、特点、应用范围和工作模式。难点：工作模式和扫描时间。要点：定义、基本功能和工作方法。第1节，可编程逻辑控制器基础知识，1。可编程逻辑控制器的产生和历史。可编程控制器的定义，3。可编程控制器的现状和发展趋势。可编程控制器的特点，5。可编程控制器的基本功能。可编程控制器与其他工业控制系统的比较，1。可编程控制器的产生和历史世界上第一台可编程控制器是美国数字设备公司(DEC)根据美国通用汽车公司(ge)的要求于1969年成功开发的。背景：1968年，美国通用汽车公司(General Motors)希望拥有一种新型的工业控制器，这种控制器可以

2、最大限度地减少电气控制系统和线路的重新设计和更换，从而降低成本，缩短周期，以满足不断更新汽车型号和改变生产工艺的需要。设计思路：利用继电器和计算机的优势，继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易更换、不易发现和排除故障、对生产过程变化的适应性差，但容易理解且价格便宜；计算机功能强大、灵活(可编程)且用途广泛，但很难编程。用“自然语言”来控制过程和问题，不熟悉计算机的人可以很快掌握和使用它。(梯形图)，20世纪70年代初：只有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能被用来取代传统的继电器控制，通常称为可编程逻辑控制器。20世纪70年代中期，微处理器技术应用于可编程控制器，使可编程控制器不仅具有逻

3、辑控制功能，还增加了算术运算、数据传输和数据处理等功能。20世纪80年代以后，随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的快速发展，16位和32位微处理器被应用到可编程控制器中，使得可编程控制器得到了快速发展。可编程控制器不仅增强了控制功能，而且提高了可靠性，降低了功耗、体积和成本，使编程和故障检测更加灵活方便，并具有通信和联网、数据处理和图像显示功能。西门子可编程控制器轮廓图，2006-3-3，6，S7-200系列可编程控制器，S7-300系列可编程控制器，S7-400系列可编程控制器，三菱可编程控制器轮廓图，2006-3-3，7，Q系列可编程控制器，FX2N系列可编程控制器，FX1N系列可编

4、程控制器，FX1S系列可编程控制器，欧洲。1974年，CPM1A开始模仿美国第二代可编程控制器产品，但由于部件质量和技术问题未能推广。直到1977年，中国才开发出第一台具有实用价值的可编程控制器，并开始大规模生产和在工业过程控制中的应用。主要制造商有：北京和利时、和张。洛阳亿达、无锡新街、南京嘉华、兰州全志、广州柯仙、中山志达、恒日等。(1)向高速和大存储容量发展(中央处理器处理速度nS级)；内存2兆字节(2)朝着多品种(超大和超小)的方向发展和提高可靠性(3)产品更加标准化和标准化(硬件和软件兼容的可编程控制器)(4)分布式、智能、与现场总线I0兼容(5)加强网络和通信能力(6)控制的开放式

5、模块化架构(OMAC)，可编程控制器的发展趋势，以及5。可编程控制器的基本功能。1逻辑控制功能、2定时控制功能、3计数控制功能、4步进控制功能、5数据处理功能、6回路控制功能、7通讯联网功能、8监控功能、9掉电记忆功能、10故障诊断功能，可编程控制器应用于步进电机控制、1逻辑控制功能，这是可编程控制器最基本的功能之一，也是可编程控制器最基本的应用领域，可以代替传统的继电器控制系统实现逻辑控制和顺序控制。在单机控制、多机群控和自动化生产线控制方面有许多成功的应用实例。例如：机床电气控制、起重机、带式输送机和包装机械控制、注塑机控制、电梯控制、饮料灌装生产线、家用电器(电视机、冰箱、洗衣机等)自动

6、装配线控制。)，汽车、化工、造纸、轧钢等自动化生产线控制。定时控制功能是可编程控制器最基本的功能之一。在可编程控制器中有许多定时器可供用户使用，它们的功能类似于继电器电路中的时间继电器。定时器的设定值(计时时间)可以在编程时设定，也可以在运动时根据需要修改，使用方便灵活。同时，可编程逻辑控制器还提供高精度时钟脉冲，以实现精确的实时控制。计数控制功能是可编程控制器最基本的功能之一。可编程逻辑控制器为用户提供了许多计数器。当计数器计数到一定值时，它们会产生一个状态信号(计数值到达)，并利用这个状态信号实现对某一操作的计数控制。计数器的设定值可以在编程过程中设定，也可以在操作过程中根据需要修改。大多

7、数可编程控制器具有数据处理功能，可实现算术运算、数据比较、数据传输、数据移位、数字转换、解码和编码等功能。大中型可编程控制器的数据处理功能比较完整，可以完成平方根运算、PID运算、浮点运算等操作。它还可以与阴极射线管和打印机连接，实现程序和数据的显示和打印。8监控功能，可编程控制器设置了强大的监控功能。通过使用编程器或监控器，操作员可以监控可编程控制器相关部件的运行状态。通过使用编程器，可以调整定时器和计数器的设定值和当前值，并且可以根据需要改变可编程控制器中逻辑信号的状态和数据区中的数据内容，为调整和维护提供了极大的方便。9断电记忆功能，在可编程控制器的一些存储器中使用的随机存取存储器设有断

8、电保持装置(备用电池等)。)以确保断电后这部分存储器中的信息可以长时间存储。使用一些记忆指令，可记忆工作状态，以保持可编程控制器切断后数据内容不变。可编程控制器电源恢复后，可以在原有工作的基础上继续工作。10故障诊断功能，可编程控制器可以自诊断系统组成、部分硬件状态、指令的合法性等。发现异常情况，发出警报并显示错误类型，如果是严重错误，自动停止操作。可编程控制器的故障自诊断功能大大提高了可编程控制器控制系统的安全性和可维护性。可编程控制器与其他工业控制系统的比较可编程控制器与继电器控制系统的比较继电器控制通过硬接线组装，只能完成已建立的功能。只要改变程序，改变几个终端，PLC控制就能适应生产过

9、程的变化。从适应性、可靠性、设计、安装和维护方面进行比较。大多数传统的继电器控制将被可编程控制器取代。与工业计算机相比，工业控制机的控制要求开发人员具有更高的计算机专业知识和计算机软件编程能力。PLC采用面向控制过程和问题的“自然语言”，使不熟悉计算机的人能够快速掌握和使用，便于推广应用。可编程控制器是专为工业现场应用而设计的，具有较高的可靠性。在模型复杂、计算量大、难度大、实时性要求高的环境中，工业控制机可以充分发挥其特长。第二节可编程序控制器的基本原理2.1可编程序控制器的内部硬件框图及各部分的功能2.2可编程序控制器的工作过程特点和主要性能指标2.4可编程序控制器的分类2.1可编程序控制

10、器的内部硬件框图及各部分的功能2.1.1可编程序控制器的组成由四部分组成：中央处理器(中央处理器板)、输入/输出(输入/输出)部分和电源部分。可编程控制器的基本组成类似于一般的微机系统：它是一种以微处理器为控制核心的专用计算机。可编程控制器的基本组成包括硬件和软件。可编程控制器的硬件包括中央处理器、存储器、输入接口、输出接口、通信接口、电源等。可编程控制器的软件包括系统程序和用户程序。中央处理器在可编程控制器中的作用和分类。综上所述，有以下五个方面：1)接收和存储程序员或其他外设输入的用户程序或数据，2)诊断电源、PLC内部电路故障和编程中的语法错误，3)接收和存储从输入单元(接口)获得的现场

11、输入状态或数据，4)在存储器中逐个读取和执行用户程序，并将操作结果存储在存储器中，5)根据操作结果更新相关标志位和输出内容， 存储器的功能：在可编程逻辑控制器中，存储器主要用于系统程序、用户程序和数据存储类型：读/写随机存取存储器、可编程只读存储器、可编程只读存储器、可编程只读存储器、E2PROM、2。 系统程序存储器，4。输入输出接口(I/O模块)、输入输出可编程控制器输入接口用户设备需要输入可编程控制器的各种控制信号，如限位开关、操作按钮、选择开关、行程开关和开关或其他传感器输出的模拟量(通过模数转换进入机器)等。这些信号通过输入接口电路被转换成可被中央处理器接收和处理的信号，并且这些数据

12、被用作可编程逻辑控制器控制受控对象的基础。可编程控制器输出接口将中央处理器发出的弱电控制信号转换成现场所需的强电信号输出，以驱动电磁阀、接触器、电机等受控设备的执行机构。输入输出接口电平转换功能由于外部输入设备和输出设备所需的信号电平各不相同，所以由可编程逻辑控制器内部中央处理器处理的信号是标准电平信号。光电隔离和滤波功能，为了提高可编程控制器的抗干扰能力，通常有状态指示，工作状态直观，易于维护。输入输出接口类型：开关输入输出接口、模拟输入输出接口、输入输出点：可编程逻辑控制器的输入输出点是指可编程逻辑控制器的输入输出接口可接受的输入信号数和输出信号数之和。输入输出点是选择可编程控制器的重要依

13、据之一。当输入输出点不够时，系统可以通过可编程控制器的输入输出扩展接口进行扩展。随着可编程控制器系统结构的不断发展，可编程控制器的编程语言越来越丰富，功能也在不断完善。基本上有四种方式来表达程序：梯形图、指令表、逻辑功能图和高级语言。梯形图是目前使用最广泛的编程方法。除了梯形图语言外，为了满足各种控制要求，顺序控制采用步进编程语言，过程控制采用流程图语言，以及计算机兼容的高级语言(BASIC、C语言等)。)出现了。多种编程语言的共存、互补和发展是可编程逻辑控制器发展的趋势。梯形图编程语言与两个梯形图的继电器符号图相比，梯形图编程语言是一种图形语言，类似于继电器控制电路图的编程语言。它面向控制过

14、程，直观易懂，是可编程控制器编程语言中使用最广泛的语言。术语“软继电器”用于解释软继电器。PC机的继电器不是一个物理电器，而是PC机内部的一个寄存器位。由于它具有与物理继电器相似的功能，所以常被称为“软继电器”。可编程逻辑控制器的每个继电器对应一个内部寄存器位。当该位处于“1”状态时，相当于继电器接通；当它处于“0”状态时，相当于继电器断开。，线圈，线圈，(2)两种控制的梯形图比较，物理继电器，继电器需要硬接线连接，触点的数量是有限的，PLC继电器，继电器采用程序软接线，触点的数量是无限的，继电器接线改变控制功能改变，PLC用户程序改变控制功能改变，(3)继电器两种控制的区别，PLC控制外部接

15、线不变，用户程序改变。使用继电器控制来改变控制电路的实际接线。继电器控制接线、可编程控制器控制外部接线、输出设备，要改变控制功能：例如，2、语句表编程语言，用助记符来表示指令的功能，多个指令语句的组合构成了语句表程序，而指令语句是可编程控制器用户程序的基本元素，LD 00000，表示逻辑运算的开始或01000；表示常开触点01000与前一个触点并联，而不是00001；表示常闭触点00101与前触点01000串联；前面说的逻辑运算结果输出到01000 END2.2可编程控制器的工作过程特点和主要性能指标，当可编程控制器运行时，需要进行许多操作，但是可编程控制器的中央处理器不能同时执行多个操作，一

16、次只能执行一个操作。解决方案：基于分时操作原理的扫描工作模式：由于中央处理器运行速度快，从宏观角度来看，出现在可编程控制器外部的结果似乎是同时完成的。这种分时操作方法称为扫描工作模式。2.2.1可编程控制器采用“顺序扫描、连续循环”的工作模式。这个过程可以分为三个阶段：输入采样、程序执行和输出刷新。一次扫描和执行整个过程所需的时间称为扫描周期。输入采样、程序执行、输出刷新、2 . 2 . 2 PLC各环节的扫描功能，在PLC通电后，首先检查硬件是否正常。按照自上而下的顺序，逐个读取用户程序并执行它。处理输入数据，并将结果存储在组件图像寄存器中。计算扫描周期。如果正常，进行下一步；如果异常，发出警报并处理。可编程控制器执行用户程序的特点，程序按照梯形图从左到右、从上到下执行，执行程序所需的数据取自：输入图像寄存器、元件图像寄存器、输入图像寄存器和元件图像寄存器中的数据，可以在