液压与气压传动习题答案作者王积伟章宏甲第八章系统设计与计算课件.pptVIP

第八章 系统设计与计算 液压与气压传动 Part 8.4.11 可编程控制器及其在气动程序控制系统中的应用 可编程控制器（Programmable Controller，简称为PC）是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新一代工业控制装置，是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用计算机。 早期的可编程控制器只能进行计数、定时以及对开关量的逻辑控制，因此，被称为可编程逻辑控制（Programmable Logic Controller），简称为PLC。 1.可编程控制器简介 第八章 系统设计与计算 液压与气压传动 Part 8.4.11 分组供气法多气缸程序控制系统设计 随着微处理器技术日新月异的发展，可编程控制器普遍采用其作为控制核心，因而功能已远远超过逻辑控制的范畴，但为了避免与个人计算机（Programmable Computer，简称为PC）混淆，可编程控制器仍被称为PLC，其硬件配置与一般微机装置类似。 1.可编程控制器简介 图8-43 PLC基本结构框图 PLC主要由中央处理单元（CPU）、只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、输入输出接口电路、编程单元、电源及一些其他电路组成，基本结构如图8-43所示，各部件间均通过总线连接。 第八章 系统设计与计算 液压与气压传动 PLC按其功能和输入、输出总点数大致可分为低、中、高三个档次。 低档的可编程控制器以开关量控制为主，即以逻辑控制为主，其输入、输出总点数在256点以内，具备逻辑运算与控制、计时计数、移位寄存、步进控制等功能。输入、输出点可用继电器、接触器控制或直接驱动电磁阀等元件动作。此类PLC价格低廉、体积小、适用于行程程序控制，在气动程序控制系统中得到广泛的应用。 中档可编程控制器输入、输出总点数256~2048点，除具有开关量的逻辑运算和控制功能外，还具有数值运算、模拟量输入输出和控制以及通信联网等功能，适用于开关逻辑控制和过程参数检测与调节。 高档可编程控制器输入、输出总点数一般在2048点以上，具有多功能、高速度的特点，性能与工控机相近。高档可编程控制器一般采用多处理器，并配置各种智能模块和远程I/O，网络通信功能很强，是可编程逻辑控制器和可编程过程控制器的结合。 第八章 系统设计与计算 液压与气压传动 PLC优越的性能表现在以下几个方面： 1）体积小，质量轻，耗电低，抗干扰能力强，可靠性高，能够适应恶劣的工业应用环境。 2）标准化的硬件和软件设计，灵活性高，通用性强。由于具有标准的积木式硬件结构以及模块化的软件设计，使其具有控制系统变更设计简单、与现场装置接口容易、用户程序的编制和调试简便及控制系统所需的设计、调试周期短等使用维护方面的优点。 3）编程语言简单易学。虽然PLC是以微处理器为核心的控制装置，但是不要求使用者精通计算机方面复杂的硬件和软件知识。大多数PLC采用类似继电器控制电器的“梯形图”（又称PLC梯形图）语言编程，清晰直观，因而简单易学，操作方便。 4）完善的监视和诊断功能，以及极强的控制功能。PLC既可完成顺序控制，又可进行闭环回路控制，还可实现数据处理和简单的生产事务管理。 第八章 系统设计与计算 液压与气压传动 目前，PLC已成为现代工业控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、Robot）之一，被广泛地应用于机械、化工、石油、冶金、电力、轻纺、电子、食品、交通等领域。PLC不仅提高了生产率和自动化程度，而且推动了工业革命的进程，成为衡量一个国家工业先进水平的重要标志之一。 第八章 系统设计与计算 液压与气压传动 2. PLC工作原理及编程元件 与普通微型计算机类似，PLC也由硬件和软件两大部分组成。在软件的控制下，PLC才能正常地工作。如果从用户的角度观察，可以这样来理解PLC的工作过程： PLC将从输入单元得到的信号，按程序要求作一系列处理运算，将运算结果转换成所需的控制信号，经输出单元去驱动执行元件，实现对被控对象的控制。 上述过程执行完后，又重新开始，反复地执行。每执行一遍所需的时间称为扫描周期。PLC的扫描周期通常为几十毫秒。 第八章 系统设计与计算 液压与气压传动 为了提高工作的可靠性，及时接收外来的控制命令，PLC在每次扫描期间，除完成采集信号——逻辑运算——输出控制三步操作外，通常还要进行故障自诊断，完成与编程器的通信等。因此，完整的PLC工作过程如图8-44所示，此过程不断反复循环，直到接收到停机命令，或因停电、出现故障等才停止工作。 图8-44 PLC工作过程 如前所述，PLC是一种专用微机，但用它来实现继电器-接触器控制系统的功能时，就不必从计算机的角度去研究，而可以将PLC的内部结构等效为一个继电器系统。在这个系统中有很多存储器，