第五章 可编程控制器.pptVIP

工业自动化三大支柱 西门子PLC 欧姆龙PLC 三菱PLC ①开关量逻辑控制——这是PLC最基本、最广泛的应用领域。它取代传统的继电器控制系统，实现逻辑控制、顺序控制。 ②运动控制——PLC可用于直线运动或圆周运动的控制。专用的运动模块。 ③闭环过程控制——PLC通过模拟量模块实现模拟量与数字量的A/D、D/A转换，可实现对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的PID控制。 ④数据处理——现代的PLC具有数学运算（包括矩阵运算、函数运算、逻辑运算），数据传递、排序和转换等功能；可以完成数据的采集、分析和处理。数据处理一般用在大中型控制系统中； ⑤通讯连网——PLC 的通讯包括PLC与PLC之间、PLC与上位计算机之间和它的智能设备之间的通讯。PLC和计算机之间具有串行和网络接口，用双绞线、同轴电缆将它们连成网络，以实现信息的交换。还可以构成“集中管理，分散控制”的分布控制系统（DCS）。I/O模块按功能各自放置在生产现场分散控制，然后利用网络联结构成集中管理信息的分布式网络系统 ！ 第二节 可编程控制器结构与工作原理 模拟量输入接口（A／D模块） 模拟量输入接口把现场连续变化的模拟量信号转换成适合可编程控制器内部处理的二进制数字信号。 模拟量输出接口（ D／A模块） 模拟量输出接口将PLC运算处理后的数字信号转换为相应的模拟量信号输出，以满足生产过程现场连续控制信号的需求。模拟量输出接口一般由光电隔离、D／A转换和信号驱动等环节组成。 程序执行过程 输入采样阶段： PLC以扫描方式按顺序将所有输入端的输入信号状态（开或关、即ON或OFF、“1”或“0”）读入到寄存器中，特称为输入映像寄存器中寄存起来，称为对输入信号的采样，或称输入刷新。 接着转入程序执行阶段，在程序执行期间，输入映像寄存器中的内容不变，，即使输入端子状态变化，输入映像寄存器的内容也不会改变。输入状态的变化只能在下一个工作周期的输入采样阶段才被重新读入。 程序执行阶段： 程序执行阶段，PLC对程序按顺序进行扫描； 如果程序用梯形图表示，则总是按先左后右、先上后下的顺序进行扫描； 每扫描到一条指令时，所需要的输入元件状态或其它元件的状态分别由输入映像寄存器和元件映像寄存器中读出，而将执行结果写入到寄存器中，特称为输出映像寄存器； 很明显：输出映像寄存器中寄存的内容，随程序执行的进程而动态变化。 输出刷新阶段： 程序执行完后，进入输出刷新阶段。此时，将输出映像寄存器中所有输出继电器的状态转存到输出锁存寄存器，再去驱动用户输出设备（负载），这就是PLC的实际输出。 信息刷新方式 信息刷新的方式：集中刷新和立即刷新。 输入集中刷新：在每个扫描周期的采样输入阶段进行，执行程序时cpu从输入映像寄存器中取值，有延时 输入立即刷新：cpu直接从输入端子取值，延时较小 输出集中刷新：得到一个输出结果不是马上输出，而是将计算输出结果先统一存储在输出映像寄存器中，在每个扫描周期的输出阶段一次性通过输出接口电路输出，有延时 输出立即刷新：得到一个输出结果，cpu直接送输出接口电路输出，延时较小 输入／输出滞后时间 输入输出滞后时间又称为系统响应时间，是指从PLC外部输入信号发生变化的时刻起至它所控制的有关外部输出信号发生变化的时刻止之间的时间间隔。 输入输出滞后时间由输入电路的滤波时间、输出模块的滞后时间和因扫描工作方式产生的滞后时间三部分所组成。 输入模块的RC滤波电路用来滤除由输入端引起的干扰噪声，消除因外接输入触点动作时产生抖动引起的不良影响。滤波时间常数决定了输入滤波时间的长短,其典型值为10ms左右。 输出模块的滞后时间与模块开关元件的类型有关： 继电器型输出电路的滞后时间一般最大值在10ms左右。 双向可控硅型输出电路的滞后时间在负载被接通时的滞后时间约为1ms，负载由导通到断开时的最大滞后时间为10ms。 晶体管型输出电路的滞后时间一般在1ms左右。 通用定时器的动作过程 积算定时器的动作过程图 状态器S是构成状态转移图的重要软元件，它与后续的步进梯形指令配合使用。通常状态继电器软元件有下面五种类型： 初始状态继电器S0～S9共10点。 回零状态继电器S10～S19共10点。 通用状态继电器S20～S499共480点。 停电保持状态器S500～S899共400点。 报警用状态继电器S900～S999共100点。 7、数据寄存器D 在进行输入输出处理、模拟量控制、位置控制时，需要许多数据寄存器存储数