PLC原理与应用技术课件.ppt

1、PLC原理与应用技术原理与应用技术课程简介 PLC是什么意思？P：Programmbale 可编程L：Logic 逻辑 C：Controler 控制器课程简介PLC的定义 国际电工委员会(IEC)在1987年2月通过了对PLC的定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”总之，可编程控制器是一台计算机，它

2、是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。课程简介本课程的学习内容：1PLC概述2PLC的外部结构、性能及内部资源3PLC的基本指令4PLC的中断控制功能5PLC的模拟量控制功能6PLC的高速处理功能7PLC的通信功能8PLC控制系统设计 课程简介本课程的学习目的 掌握PLC的组成及工作原理，熟悉PLC的指令系统，掌握PLC的各种功能。具备PLC控制系统硬件设计、软件编程和调试的基本能力，为走向工作岗位练就一身本领。课题一 PLC概述学习内容一、PLC的产生与发展二、PLC的组成三、PLC的基本工作原理课题一 PLC概述学习目标：了解PLC的产生

3、原因了解PLC的发展过程掌握PLC的组成掌握PLC的基本工作原理理解PLC的性能理解PLC的特点理解PLC的分类理解PLC的控制功能课题一 PLC概述 什么时间？谁提什么时间？谁提出要造出要造PLCPLC？二十世纪六十年代末期，美国汽车制造工业竞争十二十世纪六十年代末期，美国汽车制造工业竞争十分激烈，为了适应市场从少品种大批量生产向多品种小分激烈，为了适应市场从少品种大批量生产向多品种小批量生产的转变，为了尽可能减少转变过程中控制系统批量生产的转变，为了尽可能减少转变过程中控制系统的设计制造时间，减少经济成本，的设计制造时间，减少经济成本，19681968年美国通用汽车年美国通用汽车公司公司G

4、MGM（GenerlMotorsGenerlMotors）公开招标，要求用新的控制装）公开招标，要求用新的控制装置取代生产线上的继电接触器控制系统。置取代生产线上的继电接触器控制系统。一、PLC的产生与发展课题一 PLC概述 什么时间？谁最先造出世什么时间？谁最先造出世界上的第一台界上的第一台PLCPLC？1969 1969年美国数字设备公司年美国数字设备公司DECDEC（DIGTALDIGTAL）根）根据上述要求，首先研制出了世界上第一台可编据上述要求，首先研制出了世界上第一台可编程控制器程控制器PDP-14PDP-14，用于通用汽车公司的生产线，用于通用汽车公司的生产线，取得了满意的效果。

5、取得了满意的效果。一、PLC的产生与发展课题一 PLC概述KM2SB1SB3FRQFRFUM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1课题一 PLC概述QFRFUM3 KM1KM2+24V 0V COM I0 I1 I2 I3 I4 Twido 100-240VAC RY.OUT L N COM0 Q0 Q1 Q2 Q3SB1SB2SB3KM1KM2KM1KM2PLC电动机正反转控制线路课题一 PLC概述%I0.0%Q0.0%I0.1%I0.2%Q0.1%Q0.0%I0.1%Q0.1%I0.0%I0.2%Q0.0%Q0.1PLC电动机正反转控制程序()()课题一 PLC概述 PLC从

6、产生到现在经历了几代的发展过从产生到现在经历了几代的发展过程？程？第二代第二代PLC（19731975年）：采用了年）：采用了8位微处理器及半导体存储器，增加了数字运算、传送、比位微处理器及半导体存储器，增加了数字运算、传送、比较等功能，能实现模拟量的控制，开始具备自诊断功能，初步形成系列化。较等功能，能实现模拟量的控制，开始具备自诊断功能，初步形成系列化。从从PLC产生到现在，已发展到第四代产品。其过程基本可分为：产生到现在，已发展到第四代产品。其过程基本可分为：第一代第一代PLC（19691972年）：大多用一位机开发，用磁芯存储器存储，只具有单一的逻辑年）：大多用一位机开发，用磁芯存储器

7、存储，只具有单一的逻辑控制功能，机种单一，没有形成系列化。控制功能，机种单一，没有形成系列化。课题一 PLC概述 第四代第四代PLC（1983年现在）：不仅全面使用年现在）：不仅全面使用16位、位、32位高性能微处理器，高性能位片式微处理器，位高性能微处理器，高性能位片式微处理器，RISC(reduced instruction set computer)精简指令系统精简指令系统CPU等高级等高级CPU，而且在一台，而且在一台PLC中配置多个微中配置多个微处理器，进行多通道处理，同时生产了大量内含微处理器的智能模块，使得第四代处理器，进行多通道处理，同时生产了大量内含微处理器的智能模块，使得第

8、四代PLC产品成为具有逻产品成为具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的真正名符其实的多功能控辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的真正名符其实的多功能控制器。制器。第三代第三代PLC（19761983年）：随着高性能微处理器及位片式年）：随着高性能微处理器及位片式CPU在在PLC中大量的使用，中大量的使用，PLC的处的处理速度大大提高，从而促使它向多功能及联网通信方向发展，增加了多种特殊功能，如浮点数的运算、理速度大大提高，从而促使它向多功能及联网通信方向发展，增加了多种特殊功能，如浮点数的运算、三角函数、表处理、脉宽调制输出等

9、，自诊断功能及容错技术发展迅速。三角函数、表处理、脉宽调制输出等，自诊断功能及容错技术发展迅速。课题一 PLC概述 由于由于PLC的发展，使其功能已经远远超出了逻辑控制的范围，因而用的发展，使其功能已经远远超出了逻辑控制的范围，因而用“PLC”已不能描述其多已不能描述其多功能的特点。功能的特点。1980年，美国电气制造商协会年，美国电气制造商协会(NEMA)给它起了一个新的名称，叫给它起了一个新的名称，叫programmable controller”，简称，简称PC。由于。由于PC这一缩写在我国早已成为个人计算机这一缩写在我国早已成为个人计算机(personal computer)的代名词，

10、的代名词，为避免造成名词术语混乱，因此在我国仍沿用为避免造成名词术语混乱，因此在我国仍沿用PLC表示可编程控制器。表示可编程控制器。正是由于正是由于PLC具有多种功能，并集三电（电控装置、电仪装置、电气传动控制装置）于具有多种功能，并集三电（电控装置、电仪装置、电气传动控制装置）于一体，使得一体，使得PLC在工厂中备受欢迎，用量高居首位，成为现代工业自动化的三大支柱（在工厂中备受欢迎，用量高居首位，成为现代工业自动化的三大支柱（PLC、机器人、机器人、CAD/CAM）之一。）之一。课题一 PLC概述硬件软件+二、PLC的组成课题一 PLC概述中央处理单元输入输出接口编程器接口I/O扩展接口电源

11、编程器系 统 总 线通信接口(一)PLC的硬件系统课题一 PLC概述(一)PLC的硬件系统中央处理单元输入输出接口编程器接口I/O扩展接口电源编程器系 统 总 线通信接口中央处理单元 PLC的中央处理单元主要由微处理器的中央处理单元主要由微处理器CPU、存储器、存储器ROM/RAM和微处理器和微处理器I/O接接口组成。口组成。微处理器微处理器CPU CPU作为整个作为整个PLC的核心起着总指挥的作用，是的核心起着总指挥的作用，是PLC的运算和控制中心。的运算和控制中心。存储器存储器RAM/ROM 存储器是具有记忆功能的半导体电路，用来存放系统程序、用户程序、逻辑变存储器是具有记忆功能的半导体电

12、路，用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其它一些信息。量和其它一些信息。微处理器微处理器I/O接口接口 它一般由数据输入寄存器、选通电路和中断请求逻辑电路构成，负责微处理器它一般由数据输入寄存器、选通电路和中断请求逻辑电路构成，负责微处理器及存储器与外部设备的信息交换。及存储器与外部设备的信息交换。课题一 PLC概述中央处理单元输入输出接口编程器接口I/O扩展接口电源编程器系 统 总 线通信接口 这是这是PLCPLC与被控设备相连接的接口电路。与被控设备相连接的接口电路。用户设备需输入用户设备需输入PLCPLC的各种控制信号，如限位开关、操作按的各种控制信号，如限位开关、操作按钮、选择开关、

13、行程开关以及其它一些传感器输出的开关量或钮、选择开关、行程开关以及其它一些传感器输出的开关量或模拟量模拟量(要通过模数变换进入机内要通过模数变换进入机内)等，通过输入接口电路将这等，通过输入接口电路将这些信号转换成中央处理单元能够接收和处理的信号。些信号转换成中央处理单元能够接收和处理的信号。输出接口电路将中央处理单元送出的弱电控制信号转换成现输出接口电路将中央处理单元送出的弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动电磁阀、接触器、电机等被控场需要的强电信号输出，以驱动电磁阀、接触器、电机等被控设备的执行元件。设备的执行元件。输入输出接口课题一 PLC概述直流输入接口电路示意图内部电路输

14、入LED IN IN COM课题一 PLC概述交流输入接口电路示意图内部电路输入LED IN IN COM课题一 PLC概述继电器输出接口电路示意图内部电路输出LED OUT OUT COMLL课题一 PLC概述双向晶闸管输出接口电路示意图输出LED OUT OUT COMLL内部电路课题一 PLC概述晶体管输出接口电路示意图L+OUT OUT COMLL输出LED内部电路课题一 PLC概述中央处理单元输入输出接口编程器接口I/O扩展接口电源编程器系 统 总 线通信接口 中小型的中小型的PLCPLC输入输出接口都是与中央处理单元输入输出接口都是与中央处理单元CPUCPU制造在一制造在一起的，为

15、了满足被控设备输入输出点数较多的要求，常需要扩起的，为了满足被控设备输入输出点数较多的要求，常需要扩展数字量输入输出模块；为了满足模拟量控制的需要，常需要展数字量输入输出模块；为了满足模拟量控制的需要，常需要扩展模拟量输入输出模块，如扩展模拟量输入输出模块，如A/DA/D、D/AD/A转换模块等；转换模块等；I/OI/O扩展扩展接口就是为连接各种扩展模块而设计的。接口就是为连接各种扩展模块而设计的。课题一 PLC概述I/O扩展接口的连接课题一 PLC概述中央处理单元输入输出接口编程器接口I/O扩展接口电源编程器系 统 总 线通信接口 通信接口用于通信接口用于PLCPLC与计算机、与计算机、PL

16、CPLC、变频器、触摸屏等智能设备之间的连变频器、触摸屏等智能设备之间的连接，以实现接，以实现PLCPLC与智能设备之间的数据与智能设备之间的数据传送。传送。(一)PLC的硬件系统课题一 PLC概述通信接口的连接课题一 PLC概述输入输出接口I/O扩展接口中央处理单元编程器接口电源编程器系 统 总 线通信接口 用于将编程器与用于将编程器与PLCPLC进行连接，以实现编程器进行连接，以实现编程器对对PLCPLC的操作。的操作。(一)PLC的硬件系统课题一 PLC概述中央处理单元输入输出接口编程器接口I/O扩展接口电源编程器系 统 总 线通信接口 编程器用作用户程序的编制、编辑、编程器用作用户程序

17、的编制、编辑、调试和监视，还可以通过其键盘去调用和显调试和监视，还可以通过其键盘去调用和显示示PLCPLC的一些内部状态和系统参数，它经过的一些内部状态和系统参数，它经过编程器接口与中央处理器单元联系，完成人编程器接口与中央处理器单元联系，完成人机对话操作。机对话操作。(一)PLC的硬件系统课题一 PLC概述PLC手持编程器液晶显示窗工作方式开关指令键数字键编辑键通信电缆课题一 PLC概述课题一 PLC概述课题一 PLC概述课题一 PLC概述(一)PLC的硬件系统中央处理单元输入输出接口编程器接口I/O扩展接口电源编程器系 统 总 线通信接口 电源部件将交流电源转换成供电源部件将交流电源转换成

18、供PLC的中央处的中央处理器、存储器等电子电路工作所需要的直流电理器、存储器等电子电路工作所需要的直流电源，同时还向各种扩展模块提供源，同时还向各种扩展模块提供24V直流电源。直流电源。课题一 PLC概述（二）PLC的软件组成 系统管理程序系统管理程序 用户指令解释程序用户指令解释程序 标准化模块程序标准化模块程序 开关量逻辑控制程序开关量逻辑控制程序 模拟量运算控制程序模拟量运算控制程序 闭环控制程序闭环控制程序 工作站初始化程序工作站初始化程序 2 2、用户程序、用户程序 PLC由硬件系统组成，由软件系统支持，硬件和软件共同构成了PLC系统。PLC的软件系统可分为：1、系统程序、系统程序课

19、题一 PLC概述1 1、系统程序、系统程序 系统程序是用来控制和完成系统程序是用来控制和完成PLCPLC各种功能的程序，这些程序是由各种功能的程序，这些程序是由PLCPLC制造厂家用相制造厂家用相应应 CPU CPU的指令系统编写的，并固化到的指令系统编写的，并固化到ROMROM中。它包括中。它包括 1 1）、系统管理程序）、系统管理程序 2 2）、用户指令解释程序）、用户指令解释程序 3 3）、供系统调用的标准程序模块）、供系统调用的标准程序模块 （二）PLC的软件组成课题一 PLC概述系统管理程序系统管理程序 系统管理程序主要功能是运行时序分配管理、存储空间分配管理和系统自检等系统管理程序

20、主要功能是运行时序分配管理、存储空间分配管理和系统自检等。用户指令解释程序用户指令解释程序 用户指令解释程序将用户编制的应用程序翻译成机器指令供用户指令解释程序将用户编制的应用程序翻译成机器指令供CPU执行。执行。供系统调用的标准程序模块供系统调用的标准程序模块 标准程序模块具有独立的功能，使系统只需调用输入、输出、特殊运算等程序模块标准程序模块具有独立的功能，使系统只需调用输入、输出、特殊运算等程序模块即可完成相应的具体工作即可完成相应的具体工作。课题一 PLC概述2 2、用户程序、用户程序 用户程序是用户根据工程现场的生产过程和工艺要求、使用用户程序是用户根据工程现场的生产过程和工艺要求、

21、使用PLC生产厂家提供的专门编程生产厂家提供的专门编程语言而自行编制的应用程序。它包括：语言而自行编制的应用程序。它包括：开关量逻辑控制程序开关量逻辑控制程序 模拟量运算控制程序模拟量运算控制程序 闭环控制程序闭环控制程序 工作站初始化程序工作站初始化程序（二）PLC的软件组成课题一 PLC概述 工作站初始化程序是用户为工作站初始化程序是用户为PLC系统网络进行数据交换和信息管理而编制的初化程序，系统网络进行数据交换和信息管理而编制的初化程序，在在PLC厂商提供的通信程序的基础上进行参数设定，一般采用高级语言实现。厂商提供的通信程序的基础上进行参数设定，一般采用高级语言实现。开关量逻辑控制程序

22、开关量逻辑控制程序 开关量逻辑控制程序一般采用开关量逻辑控制程序一般采用PLC生产厂商提供的如梯形图、语句表等编程语言编生产厂商提供的如梯形图、语句表等编程语言编制。制。模拟量运算控制和闭环控制程序模拟量运算控制和闭环控制程序 模拟量运算控制和闭环控制程序是大中型模拟量运算控制和闭环控制程序是大中型PLC系统的高级应用程序，通常采用系统的高级应用程序，通常采用PLC厂厂商提供的相应程序模块及主机的汇编语言或高级语言编制。商提供的相应程序模块及主机的汇编语言或高级语言编制。工作站初始化程序工作站初始化程序课题一 PLC概述自诊断自诊断通讯处理通讯处理扫描输入扫描输入执行程序执行程序刷新输出刷新输

23、出开机开机 PLC PLC经过五个阶段的工作过程，称经过五个阶段的工作过程，称为一个扫描周期，完成一个扫描周期后，为一个扫描周期，完成一个扫描周期后，又重新执行上述过程，扫描周而复始地又重新执行上述过程，扫描周而复始地进行。进行。课题一 PLC概述自诊断自诊断通讯处理通讯处理扫描输入扫描输入执行程序执行程序刷新输出刷新输出开机开机 每次扫描用户程序之前，都先执行故障自诊断每次扫描用户程序之前，都先执行故障自诊断程序。自诊断内容为程序。自诊断内容为I0部分、存储器、部分、存储器、CPU等，等，发现异常停机显示出错。若自诊断正常，继续向发现异常停机显示出错。若自诊断正常，继续向下扫描。下扫描。课题

24、一 PLC概述 PLC PLC检查是否有与编程器、计算机等的通检查是否有与编程器、计算机等的通信请求，若有则进行相应处理，如接收由编程信请求，若有则进行相应处理，如接收由编程器送来的程序、命令和各种数据，并把要显示器送来的程序、命令和各种数据，并把要显示的状态、数据、出错信息等发送给编程器进行的状态、数据、出错信息等发送给编程器进行显示。如果有与计算机等的通信请求，也在这显示。如果有与计算机等的通信请求，也在这段时间完成数据的接受和发送任务。段时间完成数据的接受和发送任务。自诊断自诊断通讯处理通讯处理扫描输入扫描输入执行程序执行程序刷新输出刷新输出开机开机课题一 PLC概述 PLC PLC的中

25、央处理器对各个输入端进行的中央处理器对各个输入端进行扫描，将所有输入端的状态送到输入映象寄扫描，将所有输入端的状态送到输入映象寄存器。存器。自诊断自诊断通讯处理通讯处理扫描输入扫描输入执行程序执行程序刷新输出刷新输出开机开机课题一 PLC概述 中央处理器中央处理器CPU将逐条执行用户指令程序，将逐条执行用户指令程序，即按程序要求对数据进行逻辑、算术运算，再将即按程序要求对数据进行逻辑、算术运算，再将正确的结果送到输出状态寄存器中。正确的结果送到输出状态寄存器中。自诊断自诊断通讯处理通讯处理扫描输入扫描输入执行程序执行程序刷新输出刷新输出开机开机课题一 PLC概述 当所有的指令执行完毕时，集中把

26、输出映象寄当所有的指令执行完毕时，集中把输出映象寄存器的状态通过输出部件转换成被控设备所能接受的存器的状态通过输出部件转换成被控设备所能接受的电压或电流信号，以驱动被控设备。电压或电流信号，以驱动被控设备。自诊断自诊断通讯处理通讯处理扫描输入扫描输入执行程序执行程序刷新输出刷新输出开机开机课题一 PLC概述 PLC经过这五个阶段的工作过程，称为一个扫描周期，完成一个扫描周期后，又重新执行上述过程，扫描周而复始地进行。在不考虑第二个因素（通讯处理）时，扫描周期T的大小为：T=（读入一点时间输入点数）+（运算速度程序步数）+（输出一点时间输出点数）+故障诊断时间 显然扫描周期主要取决于程序的长短，

27、一般每秒钟可扫描数十次以上，这对于工业设备通常没有什么影响。但对控制时间要求较严格，响应速度要求快的系统，就应该精确的计算响应时间，细心编排程序，合理安排指令的顺序，以尽可能减少扫描周期造成的响应延时等不良影响。课题一 PLC概述（）程序执行输入电路输入映象寄存器输出映象寄存器输出电路接触器按钮按钮输入扫描执行程序输出刷新课题一 PLC概述1 1、I/OI/O总点数总点数 I/O I/O总点数是衡量总点数是衡量PLCPLC接入信号和可输出信号的数量。接入信号和可输出信号的数量。PLCPLC的输入输出有开关量和模拟的输入输出有开关量和模拟量两种。其中开关量用最大量两种。其中开关量用最大I/OI/

28、O点数表示，模拟量用最大点数表示，模拟量用最大I/OI/O通道数表示。通道数表示。2 2、存储器容量、存储器容量 存储器容量是衡量可存储用户应用程序多少的指标，通常以字或存储器容量是衡量可存储用户应用程序多少的指标，通常以字或K K字为单位。一般的字为单位。一般的逻辑操作指令每条占逻辑操作指令每条占1 1个字，定时器、计数器移位操作等指令占个字，定时器、计数器移位操作等指令占2 2个字，而数据操作指令个字，而数据操作指令占占2424个字。个字。（一）（一）PLCPLC的性能指标的性能指标四、PLC的性能、特点及分类 课题一 PLC概述3 3、编程语言、编程语言 编程语言是可编程控制器厂家为用户

29、设计的用于实现各种控制功能的编程工具，它有编程语言是可编程控制器厂家为用户设计的用于实现各种控制功能的编程工具，它有多种形式，常见的是梯形图编程语言及语句表编程语言，另还有逻辑图编程语言、布耳代多种形式，常见的是梯形图编程语言及语句表编程语言，另还有逻辑图编程语言、布耳代数编程语言等。数编程语言等。4 4、扫描时间、扫描时间 扫描时间是指执行扫描时间是指执行1000条指令所需要的时间。一般为条指令所需要的时间。一般为10ms左右，小型机可能大于左右，小型机可能大于40ms。5 5、内部寄存器的种类和数量、内部寄存器的种类和数量 内部寄存器的种类和数量是衡量内部寄存器的种类和数量是衡量PLC硬件

30、功能的一个指标。它主要用于存放变量的状态、硬件功能的一个指标。它主要用于存放变量的状态、中间结果、数据等，还提供大量的辅助寄存器如定时器中间结果、数据等，还提供大量的辅助寄存器如定时器/计数器、移位寄存器、状态寄存器计数器、移位寄存器、状态寄存器等，以便用户编程使用。等，以便用户编程使用。课题一 PLC概述6 6、通讯能力、通讯能力 通讯能力是指可编程控制器与可编程控制器、可编程控制器与计算机之间的数据传送通讯能力是指可编程控制器与可编程控制器、可编程控制器与计算机之间的数据传送及交换能力，它是工厂自动化的必备基础。目前生产的可编程控制器不论是小型机还是中及交换能力，它是工厂自动化的必备基础。

31、目前生产的可编程控制器不论是小型机还是中大型机，都配有一至两个、甚至更多个通讯端口。大型机，都配有一至两个、甚至更多个通讯端口。7 7、智能模块、智能模块 智能模块是指具有自己的智能模块是指具有自己的CPU和系统的模块。它作为和系统的模块。它作为PLC中央处理单元的下位机，不中央处理单元的下位机，不参与参与PLC的循环处理过程，但接受的循环处理过程，但接受PLC的指挥，可独立完成某些特殊的操作。如常见的位的指挥，可独立完成某些特殊的操作。如常见的位置控制模块、温度控制模块、置控制模块、温度控制模块、PID控制模块、模糊控制模块等等。控制模块、模糊控制模块等等。课题一 PLC概述（二）PLC的特

32、点PLC的 特点可靠性多功能性模块结构易编程性课题一 PLC概述按安装结构分模块式一体式叠装式按点数功能分中型机小型机大型机课题一 PLC概述1.根据其外形和安装结构分根据其外形和安装结构分 单元式结构的特点是结构非常紧凑。它把可编程控制器的三大组成部分都装在一个金属或塑单元式结构的特点是结构非常紧凑。它把可编程控制器的三大组成部分都装在一个金属或塑料外壳之中，即它将所有的电路都装入一个模块内，构成一个整体。这样，体积小，成本低，安料外壳之中，即它将所有的电路都装入一个模块内，构成一个整体。这样，体积小，成本低，安装方便。为了达到输入输出点数灵活配置及易于扩展的目的，某一系列的产品通常都由不同

33、点装方便。为了达到输入输出点数灵活配置及易于扩展的目的，某一系列的产品通常都由不同点数的基本单元和扩展单元构成。数的基本单元和扩展单元构成。1 1）一体式结构）一体式结构(单元式单元式)课题一 PLC概述 2 2）模块式结构）模块式结构 模块式可编程控制器采用搭积木的方式组成系统，在一个机架上插上模块式可编程控制器采用搭积木的方式组成系统，在一个机架上插上CPUCPU、电源、电源、I IO O模模块及特殊功能模块，构成一个总块及特殊功能模块，构成一个总I IO O点数很多的大规模综合控制系统。点数很多的大规模综合控制系统。课题一 PLC概述3 3）叠装式）叠装式 以上两种结构各有特色。前者结构

34、紧凑，安装方便，体积小巧，易于与机床、电控柜以上两种结构各有特色。前者结构紧凑，安装方便，体积小巧，易于与机床、电控柜相联成一体，但由于其点数有搭配关系，加之各单元尺寸大小不一致，因此不易安装整齐。后相联成一体，但由于其点数有搭配关系，加之各单元尺寸大小不一致，因此不易安装整齐。后者点数配置灵活，又易于构成较多点数的大系统，但尺寸较大，难于与小型设备相联。为此，者点数配置灵活，又易于构成较多点数的大系统，但尺寸较大，难于与小型设备相联。为此，有些公司开发出叠装式结构的有些公司开发出叠装式结构的PLCPLC，它的结构也是各种单元、，它的结构也是各种单元、CPUCPU自成独立的模块，但安装不用自成

35、独立的模块，但安装不用机架，仅用电缆进行单元间联接，且各单元可以一层层地叠装。这样，既达到了配置灵活的目机架，仅用电缆进行单元间联接，且各单元可以一层层地叠装。这样，既达到了配置灵活的目的，又可以做得体积小巧。的，又可以做得体积小巧。课题一 PLC概述2.2.按点数、功能分按点数、功能分 1 1）小型）小型PLCPLC 小型小型PLCPLC又称为低档又称为低档PLCPLC。这类。这类PLCPLC的规模较小，它的输入输出点数一般从的规模较小，它的输入输出点数一般从2020点到点到128128点。点。其中输入输出点数小于其中输入输出点数小于6464点的点的PLCPLC又称为超小型机。用户存储器容量

36、小于又称为超小型机。用户存储器容量小于2KB2KB，具有逻辑运算、，具有逻辑运算、定时、计数、移位及自诊断、监控等基本功能，有些还有少量的模拟量定时、计数、移位及自诊断、监控等基本功能，有些还有少量的模拟量I/OI/O、算术运算、数据传、算术运算、数据传送、远程送、远程I/OI/O和通信等功能，可用于开关量控制、定时计数控制、顺序控制及少量模拟量控制和通信等功能，可用于开关量控制、定时计数控制、顺序控制及少量模拟量控制等场合，通常用来代替继电器等场合，通常用来代替继电器接触器控制，在单机或小规模生产过程中使用。接触器控制，在单机或小规模生产过程中使用。课题一 PLC概述 2 2）中型）中型PL

37、CPLC 中型中型PLCPLC的的I/OI/O点数通常在点数通常在120120点至点至512512点之间，用户程序存储器的容量为点之间，用户程序存储器的容量为2KB2KB8KB8KB，除具有小型机，除具有小型机的功能外，还具有较强的模拟量的功能外，还具有较强的模拟量I/OI/O、数字计算、过程参数调节如比例、积分、微分、数字计算、过程参数调节如比例、积分、微分(PID)(PID)调节、数据传调节、数据传送与比较、数制转换、中断控制、远程送与比较、数制转换、中断控制、远程I/OI/O及通信联网功能。适用于既有开关量又有模拟量的较为复杂及通信联网功能。适用于既有开关量又有模拟量的较为复杂的控制系统

38、，如大型注塑机控制、配料和秤重等中小型连续生产过程控制的控制系统，如大型注塑机控制、配料和秤重等中小型连续生产过程控制 课题一 PLC概述 3 3）大型）大型PLC PLC 大型大型PLCPLC又称为高档又称为高档PLCPLC，I/OI/O点数在点数在512512点以上，其点以上，其中中I/OI/O点数大于点数大于81928192点的又称为超大型点的又称为超大型PLCPLC，用户程序存储器，用户程序存储器容量在容量在8KB8KB以上，除具有中型机的功能外，还具有较强的数据以上，除具有中型机的功能外，还具有较强的数据处理、模拟调节、特殊功能函数运算、监视、记录、打印等处理、模拟调节、特殊功能函数

39、运算、监视、记录、打印等功能，以及强大的通信联网、中断控制、智能控制和远程控功能，以及强大的通信联网、中断控制、智能控制和远程控制等功能。由于大型制等功能。由于大型PLCPLC具有比中小型具有比中小型PLCPLC更强大的功能，因更强大的功能，因此一般用于大规模过程控制、分布式控制系统和工厂自动化此一般用于大规模过程控制、分布式控制系统和工厂自动化网络等场合。网络等场合。课题一 PLC概述五、PLC的控制功能1.1.逻辑量控制逻辑量控制 这是这是PLCPLC最基本的应用领域，可用最基本的应用领域，可用PLCPLC取代传统的继电器控制系统，实取代传统的继电器控制系统，实现逻辑控制和顺序控制。在单机

40、控制、多机群控和自动生产线控制方面都现逻辑控制和顺序控制。在单机控制、多机群控和自动生产线控制方面都有很多成功的应用实例，如机床电气控制、起重机、皮带运输机和包装机有很多成功的应用实例，如机床电气控制、起重机、皮带运输机和包装机械的控制、注塑机的控制、电梯的控制、饮料灌装生产线、家用电器械的控制、注塑机的控制、电梯的控制、饮料灌装生产线、家用电器(电电视机、冰箱、洗衣机等视机、冰箱、洗衣机等)自动装配线的控制、汽车、化工、造纸、轧钢自自动装配线的控制、汽车、化工、造纸、轧钢自动生产线的控制等。动生产线的控制等。课题一 PLC概述2.模拟量控制 PLC都具有模拟量处理功能，通过模拟量IO模块可对

41、温度、压力、速度、流量等连续变化的模拟量进行控制，而且编程和使用都很方便。大、中型的PLC还具有PID闭环控制功能，运用PID子程序或使用专用的智能PID模块，可以实现对模拟量的闭环过程控制。随着PLC规模的扩大，控制的回路己从几个增加到几十个甚至上百个，可以组成较复杂的闭环控制系统。PLC的模拟量控制功能已广泛应用于工业生产各个行业，例如自动焊机控制、锅炉运行控制、连轧机的速度和位置控制等都是典型的闭环过程控制的应用场合。课题一 PLC概述课题一 PLC概述3.3.运动控制运动控制 运动控制是指运动控制是指PLCPLC对直线运动或圆周运动的控制，也称对直线运动或圆周运动的控制，也称为位置控制

42、，早期为位置控制，早期PLCPLC通过开关量通过开关量I/OI/O模块与位置传感器和模块与位置传感器和执行机构的连接来实现这一功能，现在一般都使用专用的执行机构的连接来实现这一功能，现在一般都使用专用的运动控制模块来完成。目前，运动控制模块来完成。目前，PLCPLC的运动控制功能广泛应用的运动控制功能广泛应用在金属切削机床、电梯、机器人等各种机械设备上，典型在金属切削机床、电梯、机器人等各种机械设备上，典型的如的如PLCPLC和计算机数控装置和计算机数控装置(CNC)(CNC)组合成一体，构成先进的组合成一体，构成先进的数控机床。数控机床。课题一 PLC概述 4.4.数据处理数据处理 现代现代

43、PLCPLC都具有不同程度的数据处理功能，能都具有不同程度的数据处理功能，能够完成数学运算够完成数学运算(函数运算、矩阵运算、逻辑运函数运算、矩阵运算、逻辑运算算)、数据的移位、比较、传递、数值的转换和查、数据的移位、比较、传递、数值的转换和查表等操作，对数据进行采集、分析和处理。数据表等操作，对数据进行采集、分析和处理。数据处理通常用在大、中型控制系统中，如柔性制造处理通常用在大、中型控制系统中，如柔性制造系统、机器人的控制系统等。系统、机器人的控制系统等。课题一 PLC概述5.通信联网通信联网 通信联网是指通信联网是指PLC与与PLC之间、之间、PLC与上位计算机或其他智能设备间的通信，利

44、用与上位计算机或其他智能设备间的通信，利用PLC和计算和计算机的机的RS-232或或RS-422接口、接口、PLC的专用通信模块，用双绞线和同轴电缆或光缆将它们联成网络，的专用通信模块，用双绞线和同轴电缆或光缆将它们联成网络，可实现相互间的信息交换，构成可实现相互间的信息交换，构成“集中管理、分散控制集中管理、分散控制”的多级分布式控制系统，建立工厂的自动化的多级分布式控制系统，建立工厂的自动化网络。网络。课题一 PLC概述学习目标：了解Twido系列PLC的外部结构熟悉Twido系列PLC的输入输出接线了解Twido系列PLC的性能掌握Twido系列PLC的内部存储器分配情况课题一 PLC概

45、述一、SchneiderTwido系列PLC的外形结构及各部位的作用 课题一 PLC概述端子排盖板门式盖板串行口连接器1迷你显示器插槽输入连接器输出连接器模拟电位器串行口连接器2电源连接端器存储器插件1 SchneiderTwido系列PLC的外形结构一体型扩展模块连接器显示区课题一 PLC概述门式盖板模拟电位器内置模拟量输入连接器显示区串行口连接器存储器插件盖板及插槽输入输出连接器扩展模块连接器模块型1 SchneiderTwido系列PLC的外形结构24VDC接线端子课题一 PLC概述1 SchneiderTwido系列PLC的外形结构显示区中状态指示灯的作用指示灯状态控制器工作情况运行

46、绿色灭闪烁亮没有电源处停止状态或执行出错 处运行状态故障 红色灭闪烁亮正常应用程序不可执行 内部错误课题一 PLC概述二、SchneiderTwido系列PLC的I/O接线输入接线图课题一 PLC概述输出接线图二、SchneiderTwido系列PLC的I/O接线课题一 PLC概述课题一 PLC概述三、SchneiderTwido系列PLC的性能输入性能输出性能CPU性能课题一 PLC概述1.CPU性能存储器容量:扩展能力:特殊功能块:执行时间:3000内存字、300条指令语句表指令0.14 s到0.9 s 最多支持4个或7个扩展I/O模块PWM/PLS、高速计数器、超高速计数器课题一 PLC

47、概述2.输入性能输入点数输入电流输入阻抗输入电压通断时间隔离方式课题一 PLC概述3.输出性能输出点数负载电流负载电压通断时间课题一 PLC概述四 SchneiderTwido系列PLC的内部存储器分配位存储器字存储器功能块存储器数据存储器程序存储器程序存储器课题一 PLC概述1.位存储器输入位存储器I输出位存储器Q内部位存储器M系统位存储器S0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 IQMS课题一 PLC概述 输出位存储器Q存储PLC运算的逻辑结果，并可通过输出接线端子与外部

48、设备相连接。在Twido系列PLC中一体机最大可有74个输出位，模块机最大可有240个输出位。1）输入位存储器I 输入位存储器I存储输入信号的状态，与PLC的输入接线端子一一对应。在Twido系列PLC中一体机最大可有142个输入位，模块机最大可有248个输入位。2）输出位存储器Q课题一 PLC概述 系统位存储器S存储系统特殊信息及各种运算标志等。在Twido系列PLC中最大可有128个系统位。3）内部位存储器M 内部位存储器M存储PLC内部逻辑运算结果，相当于中间继电器的作用。在Twido系列PLC中最大可有256个内部位。4）系统位存储器S课题一 PLC概述 S118PLC故障标志，当PL

49、C的I/O故障时置1，正常时为0。S410ms时钟脉冲S5100ms时钟脉冲S61s时钟脉冲S71min时钟脉冲 S13初始化脉冲，仅在PLC运行开始产生一个扫描周期的脉冲。S18算术运算溢出标志，正常运算为0，有溢出时置1。课题一 PLC概述2.字存储器输入字存储器IW输出字存储器QW内部字存储器MW系统字存储器SW常数字存储器KW 字存储器以16位二进制数为单元存储信息0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0

50、 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0输入字存储器IW0123452015 0网络字存储器INW/QNW课题一 PLC概述 输出字存储器QW用于和对等PLC进行数据交换，也用于暂存PLC模拟量处理的输出结果，以便传送到DA模块，实现对现场设备的控制。在Twido系列PLC中最大可有10个输出字存储单元。1）输入字存储器IW 输入字存储器IW用于和对等PLC进行数据交换，也用于存储模拟量模块转换后的数字量值。在Twido系列P