32362《电力拖动与控制(第2版)》李岚第十章课件.ppt

电力拖动与控制;主要内容; 可编程序控制器（PLC）是为取代继电接触器控制系统而设计的一种新型工业控制装置，它可以实现逻辑控制、顺序控制、定时、计数等各种功能。它具有通用性强、可靠性高、指令系统简单、编程方便、体积小等一系列优点，已成为改造和研发机床等机电一体化产品最理想的首选控制器。 ;第一节 PLC的基本结构和工作原理 ;;;;;3.输入/输出（I/O）单元;;;二、PLC的基本工作原理; 扫描从存储地址所存放的第一条用户程序开始，在无中断或跳转控制的情况下，按存储地址号递增的方向顺序逐条扫描用户程序，也就是按顺序逐条执行用户程序，直到程序结束。每扫描完一次程序就构成一个扫描周期，然后再从头开始扫描，并周而复始地重复。; PLC的扫描工作方式与继电器-接触器控制的工作原理不同。继电器-接触器控制采用并行工作方式，如果某个继电器的线圈通电或断电，该继电器的所有触点都会立即同时动作；而PLC采用扫描工作方式，如果某个软继电器的线圈通电或断电，其所有的触点不会立即动作，必须等扫描到该点时才会动作。但由于PLC的扫描速度快，通常两者在I/O的处理结果上并没有差别。;;;（1）内部处理阶段 　在内部处理阶段，进行PLC自检，监视内部硬件、用户程序存储器、I/O模块的状态等，若自诊断正常，继续向下扫描。;（3）输入采样阶段 在输入采样阶段，PLC首先扫描所有的输入端子，按顺序将所有输入端的输入信号状态读入输入映像寄存区，此时输入映像寄存器被刷新。接着转入程序执行阶段，在程序执行期间，即使输入端状态发生变化，输入状态寄存器的内容也不会发生改变，而要等到下一个工作周期的输入刷新阶段才能被读入。;（4）程序执行阶段 在程序执行阶段，PLC根据用户输入的执行程序，从第一条指令开始逐条执行，并将相应的逻辑运算结果存入对应的内部辅助寄存器和输出状态寄存器。在扫描过程中如果遇到程序跳转指令，就会根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。当最后一条控制程序执行完毕后，即转入输出刷新阶段。;;;三、PLC的常用编程语言;1）梯形图的表达形式;;;在一个逻辑行中，各种??号应从左到右横向排列。一行结束，才能自上而下再排列下一行。;; （7）当有几个串联支路相并联时，宜将含有触点最多的那个串联支路画在梯形图的最上面；当有几个并联电路相串联时，宜将含有触点最多的并联支路画在梯形图的最左面。;（10）PLC按照循环扫描方式沿梯形图从左到右、自上而下顺序执行程序。可以把左、右母线假想为火线、地线,有假想的电流在梯形图中流动,在每一行中只能自左向右;在母线则从上向下流。一段程序的执行结果,可以立即被其后的程序所利用。在这样的假想电流流动中,如果电流可以通过线圈流至右母线,则线圈就接通,相应的触点就动作。程序执行遇到END时,一个扫描周期中对用户程序的扫描就结束,结果存在各元件的映像寄存器中。 ;（1）组成元件不同 继电接触器控制系统使用的继电器是真正存在的实物，它有真正的线圈和触点，各继电器间的连线也是真正的导线，母线间需施加真正的电源，元件及线路中有真正的电流流通。 梯形图是借用继电器、线圈、触点、母线、连线等概念及其图形符号，用图形的表达方式来描述逻辑运算关系和顺序控制的操作。;梯形图中的元件都是PLC内部存储器中的软元件，其触点的使用次数是无限的，母线间也不加真正的电源，元件与接线中并没有真正的电流通过。;; 设计继电接触器控制电路图时，为了控制作用的安全可靠并尽量节约触点使用量，往往要设置许多联锁环节。而画梯形图时，由于在扫描工作方式下不存在几个并联支路同时动作的问题，加之可使用的软元件极为丰富，因此使难度大大降低，效率大大提高。;; 操作码用助记符表示，指示CPU要完成的各种操作功能，又称为编程指令，包括逻辑运算、算术运算、定时、计数等操作。 操作数给出了操作码指定的某种操作的对象或执行操作所需的数据，通常为编程元件的编号或常数，如输入继电器、输出继电器、定时器、计数器等。在用户程序存储器中，指令按步序号顺序排列。;; 功能块图编程语言用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系。方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，信号自左向右流动。功能块图程序如图10-4所示，功能块输出逻辑为：;;;;SIMATIC指令集是西门子公司为S7-200系列PLC设计的编程语言，SIMATIC指令通常由助记符和操作数组成，操作数的数据类型有位、字节（B）、字（W）、双字（D）。 下面具体介绍SIMATIC指令集中的基本编程指令（梯形图和指令语句）。 ;一、位操作类指令;标准常开触点梯形图： 标准常闭触点梯形图: ;;;输出操作指令梯形图及指令格式： ； ＝ bit 立即输出操