主题五 可编程序控制器.pptVIP

主题五 可编程序控制器 主要内容 5．1PLC概述 5．2PLC的结构 5．3常用外围器件 5．4PLC输入输出接口 5．5PLC的工作原理 5．6PLC的编程语言 5．7PLC的性能指标 5．8PLC与微机系统和继电器系统的区别 5．9数控机床的PLC 要求 ①了解可编程序控制器的产生和发展趋势。 ②掌握PLC的基本硬件结构、工作原理、性能指标。 ③掌握PLC在数控系统的形式和控制作用。 5．1PLC概述 1．? 可编程序控制器的产生 可编程序控制器是在继电器顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置。 以继电器为核心元件的自动顺序控制系统有许多固有的缺陷： ⑴系统利用布线逻辑来实现各种控制，需要使用大量的机械触点，系统运行的可靠性差； ⑵当生产的工艺流程改变时要改变大量的硬件接线，为此要耗费许多人力、物力和时间； ⑶功能局限性大； ⑷体积大、功耗多。 1968年，美国通用汽车制造公司（GM）为适应汽车型号的不断翻新，试图寻找一种新型的工业控制器. （1）编程简单，可在现场修改程序 （2）维护方便，最好是插件式 （3）可靠性高于继电器控制柜 （4）体积小于继电器控制柜 （5）可将数据直接送入管理计算机 （6）在成本上可与继电器控制柜竞争 （7）输入可以是交流115V （8）输出可以是交流115V，2A以上，直接驱动电磁阀 （9）在扩展时，原有系统只要很小变更 （10）用户程序存储器容量至少能扩展到4K字节 1969年，美国数字设备公司（DEC）首先研制成功第一台可编程序控制器 2．可编程序控制器的定义 可编程序控制器是一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的，模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关的外围设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。 3．可编程序控制器的特点 （1）可靠性高，抗干扰能力强 （2）通用性强，控制程序可变，使用方便 （3）功能强，适应面广 （4）编程简单，容易掌握 （5）减少了控制系统的设计及施工的工作量 （6）体积小、重量轻、功耗低、维护方便 4．可编程序控制器的应用 （1）开关量的逻辑控制 （2）运动控制 （3）闭环过程控制 （4）数据处理 （5）通讯连网 5．可编程序控制器的分类 按I/O点数可划分成大、中、小型三类；按功能强弱又可分为低档机、中档机和高档机三类； 按结构分又分为整体式和模块式两类。 6．可编程序控制器的发展 （1）产品规模向大、小两个方向发展 （2）PLC在闭环过程控制中应用日益广泛，现代的可遍程序控制器提供专用于模拟量闭环控制的PID指令和智能PID模块，一些PLC还具有了模糊控制、自适应控制和参数自整定功能，使调整时间减少，控制精度提高。 （3）不断加强通讯联网功能。 （4）新器件和模块不断推出 （5）编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化 （6）追求软硬件的标准化。 5．2 PLC的结构 1．PLC的基本结构 （1）整体式PLC的结构： 主机由CPU、存储器、I/O接口、电源、通信接口等几大部分组成。此外根据用户需要而配备的各种外部设备如：编程器、图形显示器、微型计算机等都可以通过通信接口与主机相连。 （2）模块式PLC的结构 大、中型PLC一般采用模块式结构。 ①机架 ②CPU模块 ③电源模块 ④输入模块 ⑤输出模块 ⑥功能模块 2．中央处理器 （1）收、存储用户程序和数据，并通过显示器显示出程序的内容和存储地址。 （2）检查、校验用户程序。对正在输入的用户程序进行检查，发现语法错误立即报警，并停止输入；在程序运行过程中若发现错误，则立即报警或停止程序的执行。 （3）接收、调用现场信息。将接收到现场输入的数据保存起来，在需要改数据的时候将其调出、并送到需要该数据的地方。 （4）?执行用户程序。 （5）?故障诊断。诊断电源、可编程控制器内部电路的故障，根据故障或错误的类型，通过显示器显示出相应的信息，以提示用户及时排除故障或纠正错误。 3．存储器 PLC的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器两种。 （1）系统程序存储器 用来存放制造商为用户提供的监控程序、模块化应用功能子程序、命令解释程序、故障诊断程序及其他各种管理程序。程序固化在ROM中，用户无法改变。 （2）用户程序存储器 专门提供给用户存放程序和数据 (3)数据存储器 工作数据存储器用来存储工作数据。在工作数据区中开辟有元件映像寄存器和数据表 4