可编程序控制器PLC应用基础.ppt

上传人:牧羊曲112 文档编号:6251686 上传时间:2023-10-10 格式:PPT 页数:50 大小:986.50KB
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1、第6章 可编程序控制器(PLC)应用基础,第1节 概述,第2节 PLC硬件构成及工作原理,第3节 设备控制程序编程概述,第4节 PLC控制程序编程基础,第5节 PLC编程软件,2,第1节 概 述,1.问题的提出,控制逻辑的不可变性(固定接线)元件工作的不可靠性(分立元件)自动化生产系统要求(信息交换、保存、系统联网),(2)解决方法,采用可编程序控制器(工业专用计算机),(1)继电器系统存在的问题,4,2.PLC 控制系统特点,(1)可变的控制逻辑(控制逻辑编程),体积小、可靠性高、故障 率低;,程序编制、修改、转换和存储功能;各种计算控制功能;控制结构模块化功能;计算机通讯功能;打印功能。,

2、概 述,(3)工业专用计算机(具有计算机的各种功能),(2)大规模集成电路元件,3.普通计算机与PLC比较,(1)语言不同,(2)运算功能的差异(强化的功能面),逻辑运算、计数等功能加强;简单的计算功能。,(3)接口设计不同,用于工业环境,要求抗干扰能力强,工作可靠性高;适应控制系统外设连接,及控制信号的输入/输出。,PLC使用面向机器的语言;语言简单,语句数量少;采用梯形图的形式直观易懂。,概 述,4.可编程序控制器在工业控制中的应用,(1)应用的范围,概 述,(2)控制系统可靠性比较,可编程序控制器在工业控制中的应用,可编程序控制器在工业控制中的应用,(4)经济性及费用,运行费用*故障率低

3、、维修少、工效提高30%;*整机功耗低、电器件少;,可编程序控制器在工业控制中的应用,5.分类,(1)按可编程序控制器(PLC)规模分类,*端口点数小于64点、程序长度小于1k-小型机*端口点数小于512点、程序长度1k 4k-中型机*端口点数大于1024点、程序长度大于8k-大型机,(2)按可编程序控制器(PLC)结构分类,*超小型集中式主机CPU、电源、输入/出组件、存储器、机壳;输入/出组件扩展件;*模块组合式主机CPU、电源、输入/出组件、存储器等模块;输入/出扩展模块;A/D、D/A转换模块;位置模块;温控模块;通讯模块;,(3)可编程序控制器安装形式分类,*内置式*外置式,概 述,

4、典型PLC设备,1.控制设备组成,信号类型:SQ、SP、SB、SA;HL、KM、YV、EL;,第2节 PLC硬件构成及工作原理,2.PLC系统组成与工作关系,基本组件:主机CPU、电源、存储器、输入/输出组件;,PLC硬件构成及工作原理,保证PLC正常运行供电,提供各种电器所需的电压;电网中断供电时(关机)保证PLC内部存储器信息不丢失;1)内部电源 备用电池(锂电池)2)外部电源 电网电源(单相)用于PLC主机运行供电、输入电路、输出放大电路;,PLC的核心器件(常用有 8051单片机、生产厂家自定芯片、以及 其他 芯片)。,(1)电源组件,PLC系统组成与工作关系,(2)微处理器CPU,用

5、于存放系统程序、应用子程序、用户控制程序、运行数据;器件ROM 存放系统程序、应用子程序;器件EPROM和EEPROM用于用户控制程序拷贝;器件RAM 存放用户程序和运行数据;,(3)存储器,组成:光电偶合隔离输入接口;输入状态寄存器;,(4)输入输出组件,1)输入组件,PLC系统组成与工作关系,接受现场信号,存放在相应的数据区,提供CPU运用;,2)输出组件 将PLC输出信号传送给外部负载(被控设备),并将输出状态存放输出状态寄存器。,输入输出组件,输出组件,输出接口类型:,晶体管输出接口、晶闸管输出接口、继电器输出接口;,(5)PLC端子与外部电器元件接线,PLC系统组成与工作关系,1.工

6、作方式 周期工作方式 分为五个阶段:自诊断、外设通讯、输入扫描、执行程序、输出刷新。2.工作过程 注意:*顺序工作;*程序执行阶段 输入信号变化,不影响程序计算;输出信号变化,影响程序计算。*程序执行为串行方式;继电器系统为并行。*中断处理功能(响应新的输入和输出)。*立即刷新。,3.PLC工作原理,PLC硬件构成及工作原理,4.外部设备,(1)机架,(2)编程设备 袖珍编程器 计算机编程软件,(3)通讯电缆(4)打印设备,PLC硬件构成及工作原理,5.控制应用方式,PLC硬件构成及工作原理,单机应用系统,多机应用系统,网络应用系统,输入继电器 X(I)指针 P 输出继电器Y(Q)状态器 S

7、辅助继电器M(F)数据寄存器 D 定时器T 计数器C,第3节 设备控制程序编程概述,编程语言,梯形图编程(Ladder Programming)指令编程(Instruction Programming)功能图编程(Function Chart Programming)逻辑图编程(Logic Chart Programming),编程元素,(1)梯形图编程(Ladder Programming),注意:*梯形图是逻辑函数的图形表达方式,图中电流为虚拟电流;*梯形图按从上向下,从左向右的顺序绘制;*梯形图线圈为输出元件(内部输出和外部输出);*梯形图触点可以使用无限次,线圈只能使用一次;*程序执行

8、梯形图控制逻辑时,按从上向下,从左向右的顺序执行。,1.编程语言,(2)指令编程(Instruction Programming),LD X001OR Y001 ANDN X002OUT Y001LD X003OUT Y002END,语句表格式:操作码 操作数 助记符 元件地址,编程语言,(3)功能图编程(Function Chart Programming),编程语言,(4)逻辑图编程(Logic Chart Programming),编程语言,2.编程元素(数据类型),(1)输入继电器 X(西门子PLC编号:I)对应PLC输入端;现场信号到达,状态寄存器置“1”。,PLC内部输入电路,外部

9、输入信号,输入状态寄存器,置位,地址分配:规定编号,梯形图:,SB1,X0,X0,(2)输出继电器Y(西门子PLC编号:Q)对应PLC输出端口,状态寄存器的控制信号输出驱动设备。,编程元素,(数据类型),*无掉电保护辅助继电器*有掉电保护继电器-在备用电源的支持下具有记忆功能*特殊辅助继电器 触点使用型特殊辅助继电器 M8000-开机运行状态、M8002-开机初始化脉冲、M8011、M 8012-时钟脉冲发生器 线圈输出型特殊辅助继电器 M8028-时间转换标记 M8034-禁止对外输出辅助继电器,(3)内部器件(M、T、C),1)辅助继电器 M 中间继电器的作用,不能直接对外输出,只作为中间

10、控制信号,存放在存储器中;,地址分配:规定编号,内部器件(M、T、C),(6)状态器 S,(7)指针 P,指针编号:P 0 P 63,(8)数据寄存器 D,通用数据寄存器 D0 D199,保持数据寄存器 D200D511,编程元素,逻辑控制指令 用于描述控制梯形图的控制逻辑;其他功能控制指令 用于特定功能(定时、计数等);,第4节 PLC控制程序编程基础,基本指令:,程序控制指令:用于程序的转移、分支等控制;,功能指令:用于使用特殊功能,相当于子程序调用;,程序编制规则 依据程序编写规则编写正确的控制程序,1.基本指令,(1)逻辑指令,LD/LDI AND/ANI OR/ORI OUT ANB

11、 ORB,PLC控制程序编程基础,脉冲指令 PLS,强制置位/复位指令 SET/RST,(2)其他指令,基本指令,定时指令,计数指令,其他指令,主控指令 MC/MCR,存在问题,解决问题,其他指令,栈指令 MPS/MRD/MPP,其他指令,2.程序控制指令,PLC控制程序编程基础,3.程序编制规则,PLC控制程序编程基础,(5)复杂梯形图遵循从左向右,自上向下的原则正确划块,顺序编程。,(4)对不可编程电路图给与重新安排;,(3)多分支电路:串联多的支路在上方,并联多的支路在左方;,程序编制规则,4.控制程序编制应用举例,工作内容:设备工作过程分析 主电路绘制或液压系统分析 端子图绘制 工作流

12、程图绘制 梯形图绘制 指令表,(机械手工作自动循环控制),PLC控制程序编程基础,(1)设备工作过程分析,例 机械手工作自动循环控制,*工作循环图分析(决定工步、转换主令)*驱动分析(KM通断电组合、YV通断电组合)*确定输入与输出*端子分配表与端子图,(2)端子分配与端子图,端子图绘制:,端子分配与端子图,(3)绘制工作流程图,(4)绘制梯形图,第5节 PLC编程软件,1.编程软件功能,2.编程软件应用,PLC编程软件,由PLC供应商处购买PLC时方能同时获得使用PLC应用程序的权利,使用本教学课件,可链接利用自己已有的编程软件。方法:用右键单击链接应用程序打开浮动菜单,确定动作设置,链接到应用软件的执行程序。,3.Windows 环境下的应用软件,三菱软件FXGPWIN应用程序界面,PLC编程软件,由PLC供应商处购买PLC时方能同时获得使用PLC应用程序的权利,使用本教学课件,可链接利用自己已有的编程软件。方法:用右键单击链接应用程序打开浮动菜单,确定动作设置,链接到应用软件的执行程序。,西门子软件Win 32西门子应用程序界面,Windows 环境下的应用软件,PLC编程软件,

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