第1章 PLC概述与工作原理.ppt

图1-8 PLC的等效电路 微机：等待命令的工作方式 PLC：循环扫描的工作方式 CPU从第一条指令开始按指令步序号作周期性的循环扫描，如果无跳转指令,则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至遇到结束符后又返回第一条指令，周而复始不断循环，每一个循环称为一个扫描周期。 （2）PLC的工作过程 一个扫描周期主要分为三个阶段： 输入刷新阶段 程序执行阶段 输出刷新阶段 PLC的扫描工作过程 输入刷新 程序执行 输出刷新 一个扫描周期 输入刷新 用 户 输 出 设 备 输 入 端 子 输 入 锁 存 器 输 入 映 象 寄 存 器 输 出 映 象 寄 存 器 输 出 锁 存 器 输 出 端 子 程序 执行 用 户 输 入 设 备 写 读 读 由于输入刷新阶段是紧接输出刷新阶段后马上进行的，所以亦将这两个阶段统称为I／O刷新阶段。实际上，除了执行程序和I／O刷新外，PLC还要进行各种错误检测(自诊断功能)并与编程工具通讯，这些操作统称为“监视服务”。一般在程序执行后进行。 扫描周期的长短主要取决于程序的长短。 由于每一个扫描周期只进行一次I／0刷新，故使系统存在输入、输出滞后现象。这对于一般的开关量控制系统不但不会造成影响，反而可以增强系统的抗干扰能力。但对于控制时间要求较严格、响应速度要求较快的系统，就需要精心编制程序，必要时采用一些特殊功能，以减少因扫描周期造成的响应滞后。 从上述PLC工作过程中可以看出： PLC采用循环扫描工作方式，PLC工作的主要特点是输入信号集中批处理，执行过程集中批处理，输出控制集中批处理。PLC的这种“串行”工作方式，可以避免继电接触控制中触点竞争和时序失配的问题，这是PLC可靠性高的原因之一，但是又导致输出对输入在时间上的滞后，这是PLC的缺点之一。 还需指出的一点是：在PLC中常采用一种称之为“看门狗”（watchdog)的定时器监视器来监测PLC的实际工作时间周期是否超出预定的时间，以避免PLC在执行程序过程中进入死循环，或PLC执行非预定的程序而造成系统故障瘫痪。 2. PLC的主要技术指标 ① 输入／输出点数（I/O点数） ② 内存容量 注意： “内存容量”实际是指用户程序容量，不包括系 统程序存储器的容量。 ③ 扫描速度 (单位：ms／k或μs/步。 ) ④ 指令条数 ⑤ 内部继电器和寄存器数目 ⑥ 编程语言及编程手段 ⑦ 高级模块 主控模块可实现基本控制功能，高级模块可实现一些 特殊的专门功能。如A／D和D／A转换模块等。 3. PLC的内存分配及I／O点数 ① I／0继电器区： I／0区的寄存器可直接与PLC外部的输入、输出端子传递信息，具有“继电器”的功能，有自己的“线圈”和“触点”。故常称为“I／0继电器区”。 ② 内部通用继电器区：只能在PLC内部使用，其作用与中 间继电器相似，在程序控制中可存放中间变量。 ③ 数据寄存器区 ：只能按字使用，不能按位使用。一般只用来存放各种数据。 ④ 特殊继电器、寄存器区 ：被系统内部占用，专门用于某些特殊目的，一般不能由用户任意占用。 ⑤ 系统寄存器区：用来存放各种重要信息和参数。通过用户程序，不能读取和修改系统寄存器的内容。 yuanqi Programmable Logic Controller 应用技术 可编程序控制器 可编程序控制器问世于1969年。是美国汽车制造工业激烈竞争的结果。更新汽车型号必然要求加工生产线改变。正是从汽车制造业开始了对传统继电器控制的挑战。1968年美国General Motors公司，要求制造商为其装配线提供一种新型的通用程序控制器，并提出10项招标指标。这就是著名的GM 10条。 第一章 可编程控制器的基本知识 第一节 可编程控制器的产生和发展 一、可编程控制器的产生 编程简单，可在现场修改程序； 可靠性高于继电器控制柜； 体积小于继电器控制柜； 维护方便，最好是插件式； 可将数据直接送入管理计算机； 在成本上可与继电器控制柜竞争； 输入可以是交流115V； 输出为交流115V、2A以上，能直接驱动电磁阀等； 在扩展时，原系统只需很小变更； 用户程序存贮器容量至少能扩展到4K。 GM10条是可编程序控制器出现的直接原因： 可编程控制器的发展及定义 1969年，美国数据设备公司(DEC)研制出世界上第一台可编程控制器，并成功地应用在GM公司的生产线上。这一时期它主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程