第十二章可编程控制器及其应用.

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1、 第第12章章 可编程序控制器（PLC） 目目 录录 12.1可编程控制器的结构和工作原理可编程控制器的结构和工作原理 12.2可编程控制器的程序编制可编程控制器的程序编制 12. 3 可编程控制器应用举例可编程控制器应用举例PLC 是一种专门用于工业控制的计算机是一种专门用于工业控制的计算机。 早期的早期的PLC是用来替代继电器、接触器控制的是用来替代继电器、接触器控制的。它主要用于顺序控制，实现逻辑运算。因此，被称它主要用于顺序控制，实现逻辑运算。因此，被称为为可编程逻辑控制器可编程逻辑控制器（Programmable logic controller，略写略写 PLC ) 随着电子技术、

2、计算机技术的迅速发展，可编程随着电子技术、计算机技术的迅速发展，可编程控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围。被称控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围。被称为为可编程控制器可编程控制器（Programmable controller，略写略写PC)。为区别于为区别于Personal Computer (PC)，故沿用故沿用PLC 这个名称这个名称。12.112.1 可编程控制器的结构和工作原理可编程控制器的结构和工作原理返回返回12.1.1 12.1.1 结构及各部分的作用结构及各部分的作用1.1.PLCPLC的硬件结构图的硬件结构图返回返回系系统统程程序序用用户户程程序序数数据据存存储储器

3、器C C P P U U外外部部设设备备接接口口输输入入接接口口输输出出接接口口I I/ /O O扩扩展展接接口口编编 程程 器器I I/ /O O扩扩展展单单元元输输出出设设备备指指示示灯灯电电磁磁线线圈圈电电磁磁阀阀电电 源源打打印印机机计计算算机机磁磁带带机机条条码码扫扫描描仪仪按按钮钮触触点点行行程程开开关关输输入入设设备备2.2.各部分的作用各部分的作用 CPU：(1) (1) 将各种输入信号取入存储器将各种输入信号取入存储器。(2) (2) 编译、运行用户程序。编译、运行用户程序。(3) (3) 把结果送到输出端。把结果送到输出端。(4) (4) 响应外部设备的请求。响应外部设备的

4、请求。 存储器存储器： 系统程序存储器系统程序存储器：存放监控程序和编译程序存放监控程序和编译程序。用户程序及数据存储器用户程序及数据存储器：存储用户编制的应用程序及各存储用户编制的应用程序及各 种暂存数据、中间结果种暂存数据、中间结果。返回返回 各种接口、高功能模块：各种接口、高功能模块：可扩展功能可扩展功能。输入、输出接口：输入、输出接口：联接输入输出设备，采用光电隔离，减联接输入输出设备，采用光电隔离，减 小干扰，提高可靠性。小干扰，提高可靠性。 输入的形式：输入的形式：开关、按钮、行程开关等开关、按钮、行程开关等 输出的形式：输出的形式：继电器继电器 - - 低速大功率低速大功率 可控

5、硅可控硅 - - 高速大功率高速大功率 晶体管晶体管 - - 高速小功率高速小功率返回返回小型机（一体机）：小型机（一体机）：返回返回中、大型机（模块式）：中、大型机（模块式）：返回返回12.1.2 12.1.2 工作原理工作原理PLC：循环扫描循环扫描。CPU从第一条指令开始执行，遇到结束符又从第一条指令开始执行，遇到结束符又 返回第一条，不断循环。返回第一条，不断循环。对慢速响应系统对慢速响应系统增强了抗干扰能力增强了抗干扰能力。返回返回一个扫描周期一个扫描周期程序执行程序执行输入采样输入采样输出刷新输出刷新1. I/O点数点数 64128 点点-小型小型；128512点点-中型中型；2.

6、 用户程序存储器容量。用户程序存储器容量。 FP1-C24：2720步步。 3. 扫描速度扫描速度 ：单位：单位： ms /1000步步 或或 s /步步4. 指令系统条数指令系统条数。 5. 编程元件的种类和数量编程元件的种类和数量。12.1.3 12.1.3 可编程控制器的主要可编程控制器的主要技术性能指标技术性能指标返回返回元件名称元件名称代表字母代表字母编号范围编号范围 功能说明功能说明输入继电器输入继电器XX0XF接收外部输入信号接收外部输入信号输出继电器输出继电器YY0Y7输出程序执行结果输出程序执行结果辅助继电器辅助继电器RR0R62F在程序内部使用在程序内部使用不提供外部输出不

7、提供外部输出定时器定时器TT0T99触点在内部使用触点在内部使用计数器计数器CC100C143减法计数器减法计数器触点在内部使用触点在内部使用通用通用“字字”寄存器寄存器WRWR0WR62WR0:R0RFWR1:R10R1FFP1-C24寄存器配置寄存器配置返回返回12.1.4 12.1.4 可编程控制器的主要功能和特点可编程控制器的主要功能和特点返回返回1.1.开关逻辑控制开关逻辑控制2.2.定时定时/ /计数控制计数控制3.3.步进控制步进控制4.4.数据处理数据处理5. 过程控制过程控制6. 6. 运动控制运动控制7. 7. 通信联网通信联网8. 8. 监控监控功能功能1. 抗干扰、可靠

8、性高。抗干扰、可靠性高。2.2.模块化组合式结构，使用灵活方便。模块化组合式结构，使用灵活方便。3.3.编程简单，便于普及。编程简单，便于普及。4.4.进行在线修改，柔性好。进行在线修改，柔性好。5.5.网络通讯功能，便于实现分散式测控系统。网络通讯功能，便于实现分散式测控系统。6.6.与传统的控制方式比较，线路简单。与传统的控制方式比较，线路简单。特点特点12. 2 可编程控制器的程序编制可编程控制器的程序编制12.2.1 可编程控制器的编程语言可编程控制器的编程语言常用常用梯形图语言梯形图语言指令助记符语言指令助记符语言梯形图语言：梯形图语言：类似于传统的继电接触控制图、直观。类似于传统的

9、继电接触控制图、直观。助记符语言：助记符语言：类似于微机中的汇编语言。类似于微机中的汇编语言。返回返回PLC中有两类触点：中有两类触点：常开触点常开触点和和常闭触点。常闭触点。符号分别为：符号分别为：1. 梯形图梯形图用用 表示表示线圈线圈SB1SB2KMKM继电接触控制继电接触控制返回返回X1X0COMY0COMKMSB2SB1PLC外部接线图外部接线图(ED)Y0X1Y0X0梯形图：梯形图： 当输入设备的触点为常开时，梯当输入设备的触点为常开时，梯形图和继电接触控制电路一一对应形图和继电接触控制电路一一对应1. 梯形图梯形图返回返回指令语句表指令语句表 地址地址指令指令01234ST X0

10、OR Y0AN/ X1OT Y1ED(ED)Y0X1Y0X0梯形图：梯形图：2. 指令语句表指令语句表二者一一对应二者一一对应返回返回12.2.2 可编程控制器的编程原则和方法可编程控制器的编程原则和方法1. 编程原则编程原则(1) 编程元件的触点可无限次使用编程元件的触点可无限次使用。（2）每行起始于左母线，线圈接于右母线，每行起始于左母线，线圈接于右母线， 触点不能与右母线相联。触点不能与右母线相联。错误错误正确正确X0X1Y0X0X1Y0返回返回（3） 上重下轻，左重右轻。上重下轻，左重右轻。X0X1X3X4X5X2Y0X0X1X3X4X5X2Y0改为改为返回返回（4）逻辑关系应尽量清楚

11、逻辑关系应尽量清楚X3X2X5X4X6X8X7Y0X9(ED)X3X2X5X4X6X8X7Y0X9(ED)X5 X6X2X2返回返回(5) 避免出现无法编程的梯形图避免出现无法编程的梯形图X5(ED)X1X3X2Y1X4Y2X1(ED)X3X2Y1X5X3X1X4Y2X5返回返回2. 编程方法编程方法(以电动机正反转控制为例以电动机正反转控制为例）（1）确定确定I/O点数及点数及I/O分配分配输输 入入输输 出出SB1 X0SBF X1SBR X2KMF Y0KMR Y1X1X0COMY0COMKMRSBFSB1PLC外部接线图外部接线图SBRX2KMFY1KMRKMFFR互锁务必用互锁务必用