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1、(5-1),第11章可编程序控制器及其应用,(5-2),第11章 可编程序控制器（PLC）,11-1 概述11-2 PLC的组成和工作原理11-3 PLC指令及编程方法11-4 PLC应用举例,及其应用,(5-3),一、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。能实现逻辑运算。因此，被称为可编程逻辑控制器（Programmable logic controller，简称PLC)。,随着电子技术、计算机技术的迅速发展，可编程控制器功能已远远超出了逻辑运算范围。应被称为可编程控制器（Programmable controller，简称PC
2、)。但为区别Personal Computer沿用PLC 简称。,11-1 概述,(5-4),1.抗干扰能力强、可靠性很高、功耗低。2.模块化组合式结构，使用灵活方便。3.编制程序简单，便于普及。4.可进行在线修改。5.网络通讯功能，便于实现分散式测控系统。,二、PLC的优点,综上所述，PLC是实现机电一体化的重要手段,(5-5),中央处理单元,存储器,数据存储器,输出接口,地址总线 控制总线,数据总线,编程单元,照明,电磁装置,执行机构,。,电源单元,输入接口,模拟量输入,行程开关,继电器接点,各种按钮,11-2 PLC的组成和工作原理,一、PLC的结构,(5-6),二、各组成部分的作用,2
3、、存储器：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。,(5-7),4、各种接口、高功能模块：便于扩展。小型机：一体机。有接口可扩展。中、大型机：模块式。可根据需要在主板上随意组合。,3、编程器：是PLC的人机对话工具，它由键盘、显示器和工作方式选择开关等组成。,5、输入形式：直流、交流 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,(5-8),PLC输入电路（直流输入型）,LED1,LED2,光电隔离措施,6、输入、输出接口（I/O）：采用光电隔离，减小了电磁干扰。,(5-9),小型机：,中、大型机：,(5-1
4、0),西门子S7-200系列CPU224外形,外接输入设备,外接输出设备,通信接口,方式选择开关,(5-11),三、工作方式,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。,这种工作方式有什么好处？,答：对慢速响应系统，增强了抗干扰能力。,(5-12),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。6.高功能模块。,四、主要技术性能,五、应用,1.用于开关逻辑控制。2.用于机加工数字控制。3.用于闭环过程控制。4.用于组成多级控制系统。,(5-13),六、控制原理,处理由输入
5、部分所取得的信息，并根据用户程序的要求，使输出达到控制结果。,收集被控设备的各种开关信息或操作命令。,驱动被控设备按程序要求动作。,(5-14),输入部分,输出部分,逻辑部分,(5-15),七、PLC的主要逻辑部件,PLC存储器中有许多个存储单元，可以把这些存储单元理解为继电器，每个存储单元对应于一个继电器。为了和传统的物理继电器相区别，这里的继电器称为软继电器。,1、继电器逻辑,(5-16),西门子S7-200系列CPU224 PLC中提供的继电器逻辑有：,(5-17),2、定时器/计数器,西门子S7-200系列CPU224 PLC中提供的有：,(5-18),3、其他寄存器,西门子S7-20
6、0系列CPU224 PLC中提供的有：,(5-19),指令表（助记符）语言梯形图语言流程图语言布尔代数语言,助记符语言：类似于微机中的汇编语言。梯形图语言：沿袭了传统的控制图。直观明了，易于掌握。,PLC 的编程语言有：,11-3 PLC指令及编程方法,(5-20),一、编程指令介绍,S7-200系列PLC的基本指令共有42条，其中逻辑指令27条、控制指令15条。,(5-21),梯形图,指令语句表,例,(5-22),(5-23),梯形图,指令语句表,例,(5-24),(5-25),梯形图,指令语句表,例,(5-26),电路块：以LD或LD-NOT构成的一个触点组,(5-27),例,梯形图,()
7、,(5-28),例,(5-29),(5-30),注释：定时器的定时精度分别为1ms、10ms、100ms1、1ms定时器由系统每隔1ms刷新一次，与扫描周期及程序无关，即采用中断刷新方式。定时最大值32.767s。2、10ms定时器由系统在每个扫描周期开始时自动刷新。定时最大值327.67s。3、100ms定时器则只有在该指令执行时被刷新。定时最大值3276.7s。,(5-31),梯形图,指令语句表,例,时序图,(5-32),(5-33),(5-34),梯形图,例,C10,(5-35),(5-36),梯形图,I0.0,I0.2,SHRB,(5-37),梯形图,SHRB,(5-38),(5-39
8、),时序图,EU输出,ED输出,(),(5-40),1）每一条逻辑线都是从最左边的母线开始，以表示逻辑结果的线圈或计时器、计数器等为结束。,二、编程规则,2）画梯形图编程时，同一个继电器的触点可以无限多次使用。,3）梯形图应画成水平形式，而不应画成垂直形式，否则没法编程，对于含有垂直形式的，必须转化成水平形式。,(5-41),4）表示逻辑结果的线圈可以并联联接。,(5-42),5）触点不能放在表示逻辑结果的线圈的右边。,(5-43),三、编程技巧,1）对于复杂的梯形图，可以对其分块，再将各电路块相串联或并联。,2）在有几个支路并联时，应将包含触点最多的支路放在梯形图的最上方；在有几个电路块串联
9、时，应将包含并联支路最多的电路块放在梯形图的最左边。这样安排能使所编制的程序简单明了，语句较少。,(5-44),一、用PLC实现三相异步电动机正反转的控制,1、控制要求：,1）正转时，按正转按钮SBF，KMF吸合，电机正转。,3）停止时，按停止按钮SB1，电机停转。,4）过载时，热继电器FR动作，其常闭触点断开，使交流接触器失电，电机停转。,2）反转时，按反转按钮SBR，KMR吸合，电机反转。,11-3 PLC应用举例,(5-45),热继电器的热元件串联在电动机的主回路中，其常闭触点直接串联在接触器线圈的回路中，可不用PLC控制。,2、I/O分配表,(5-46),3、PLC输入输出接线图及梯形图,梯形图,(5-47),4、根据梯形图写指令语句表,(5-48),本章小结,一、了解PLC的组成，及各部分的作用。,二、掌握PLC的工作方式。,三、熟悉PLC的主要基本指令和编程规则。,四、会分析和设计梯形图。,作业：1、预习实验 2、设计星角控制电动机电路,
