1、 ：吸取继电器和计算机两者的优点吸取继电器和计算机两者的优点 继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易更改、查继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易更改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应性差，但找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应性差，但简单易懂、简单易懂、价格便宜；价格便宜；计算机计算机功能强大、灵活（可编程）、通用性好功能强大、灵活（可编程）、通用性好，但编程困难；，但编程困难；采用面向控制过程、面向问题的采用面向控制过程、面向问题的“自然语言自然语言”进行编程，使不进行编程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。（梯形图）熟悉计算机的人也能很快掌握使用。（梯形图）：
2、仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，只是用来取代传统的继仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，只是用来取代传统的继电器控制电器控制,通常称为通常称为可编程逻辑控制器（可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）：微处理器技术应用到微处理器技术应用到PLC中，使中，使PLC不仅具有逻辑控制功能，还增加不仅具有逻辑控制功能，还增加了算术运算、数据传送和数据处理等功能了算术运算、数据传送和数据处理等功能：随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，16位和位和32位微处理器应用于位微处理器应用于PLC
3、中，使中，使PLC得到迅速发展。得到迅速发展。PLC不仅控制功能增强，同时可靠性不仅控制功能增强，同时可靠性提高，功耗、体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且具有通信和提高，功耗、体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且具有通信和联网、数据处理和图象显示等功能。联网、数据处理和图象显示等功能。（Programmable Automation Controller，PAC/PC）n 被称为现代工业控制的被称为现代工业控制的四大支柱四大支柱之一之一n PLCn 机器人机器人n CAD/CAMn 数控机床数控机床 IEC 1987年对可编程控制器定义如下：年对可编程控制器定
4、义如下：可编程控制器是一种可编程控制器是一种数字运算数字运算操作的电子系统，专为操作的电子系统，专为在在工业环境工业环境下应用而设计。它采用下应用而设计。它采用可编程序可编程序的存储器，用的存储器，用来在其内部存储执行来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算算术运算等操作的指令，并通过等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和数字式和模拟式的输入和输出输出，控制各种类型的机械或生产过程。，控制各种类型的机械或生产过程。欧洲：西门子（欧洲：西门子（Siemens）；）；法国的法国的TE（Telemecanique）美国：美国：A-B（Allen-
5、Bradly）、）、GE（General Electric）日本：日本：三菱电机（三菱电机（Mitsubishi Electric）、）、欧姆龙（欧姆龙（OMRON）、FUJI 韩国、台湾等韩国、台湾等PLC产品产品选用选用PLC2004年国内市场微型机微型机大中型机大中型机S7-200S7-300S7-300S7-400微型机微型机中型机中型机大型机大型机CSPC200HCSnPLCPLC控制程序并不能替代整个控制系统的输入和输出部件控制程序并不能替代整个控制系统的输入和输出部件，如输入部件行程开关、按钮等，输出部件接触器，电磁，如输入部件行程开关、按钮等，输出部件接触器，电磁换向阀，信号灯
6、等，这些输入输出部件需接在换向阀，信号灯等，这些输入输出部件需接在PLCPLC的输入的输入输出接线端子上，而输出接线端子上，而PLCPLC程序是用来实现输入部件与输出程序是用来实现输入部件与输出部件间的控制逻辑的，即输入部件采取了什么动作命令，部件间的控制逻辑的，即输入部件采取了什么动作命令，通过控制逻辑，输出部件执行什么样的操作。通过控制逻辑，输出部件执行什么样的操作。但是在传统但是在传统继电接触控制系统中，只起控制逻辑的部件，如该例的中继电接触控制系统中，只起控制逻辑的部件，如该例的中间继电器间继电器KAKA和时间继电器和时间继电器KTKT，PLCPLC软件程序就可替代它们软件程序就可替代
7、它们，完成其控制逻辑。，完成其控制逻辑。“PLC的输入输出部分与继电接触控制的输入输出部分与继电接触控制系统的大致相同，系统的大致相同，PLC的控制部分用微的控制部分用微处理器和存储器取代了继电器控制逻辑处理器和存储器取代了继电器控制逻辑线路，其控制作用是通过用户软件来实线路，其控制作用是通过用户软件来实现的。现的。”对比对比Y0输入继电器的状态惟一地输入继电器的状态惟一地取决于外部输入信号取决于外部输入信号如果输入继电器如果输入继电器X002外接的是热继电器外接的是热继电器KH的触头是常闭触头而不的触头是常闭触头而不是常开触头，梯形图中与是常开触头，梯形图中与Y0串联的串联的X002的触点还
8、用常闭触点就的触点还用常闭触点就错错了了。为啥？当。为啥？当电动机没有过载电动机没有过载时，热继电器时，热继电器KH的常闭触头不动作的常闭触头不动作，X002的线圈得电，的线圈得电，X002常闭触点是断开的，常闭触点是断开的，Y0线圈是失电的，线圈是失电的，与与Y0相连的接触器相连的接触器KM线圈不得电，线圈不得电，KM的的3个常开主触头也是常态个常开主触头也是常态断开，电机不转。断开，电机不转。不对啊！不对啊！当当电机没有过载电机没有过载时时，电机是一直停止的，电机是一直停止的，应该是电机过载时，电机停下来。，应该是电机过载时，电机停下来。如何修正呢？如何修正呢？Y0建议尽可能用常开建议尽可
9、能用常开触头作触头作PLC的输入的输入信号，这样梯形图信号，这样梯形图的程序表达就与传的程序表达就与传统继电接触控制电统继电接触控制电路的表达习惯一致路的表达习惯一致了。了。例如把左图的例如把左图的热继电器热继电器KH的触头的触头改成常开触头。改成常开触头。输入继电器的状态惟一地取决于外部输入信号的状态，不可能受到用户程序的控制，因此输入继电器的状态惟一地取决于外部输入信号的状态，不可能受到用户程序的控制，因此在梯形图中绝对不能出现输入继电器的线圈。在梯形图中绝对不能出现输入继电器的线圈。梯形图中每个输出软继电器梯形图中每个输出软继电器Y，都对应了一个输出硬件模块，当输出软继电器，都对应了一个
10、输出硬件模块，当输出软继电器Y的线圈得电的线圈得电，则对应的输出硬件模块仅有的一个，则对应的输出硬件模块仅有的一个“硬件硬件”常开触头闭合，使外部负载工作。但是在梯常开触头闭合，使外部负载工作。但是在梯形图中，每个输出软继电器形图中，每个输出软继电器Y的常开的常开“软软”触点和常开触点和常开“软软”触点都可以多次使用。触点都可以多次使用。Y0 常用常用：n 输入接口用来完成输入信号的引入、滤波及电平转换。输入接口电路的主要器输入接口用来完成输入信号的引入、滤波及电平转换。输入接口电路的主要器件是光电耦合器。光电耦合器可以提高件是光电耦合器。光电耦合器可以提高PLC的抗干扰能力和安全性能，进行高
11、的抗干扰能力和安全性能，进行高低电平低电平(24V5V)转换。转换。常用常用：继电器输出接口继电器输出接口 响应速度慢、动作频率低，可驱动交流或直流负载响应速度慢、动作频率低，可驱动交流或直流负载 晶体管输出接口晶体管输出接口 响应速度快、动作频率高，只能用于驱动直流负载响应速度快、动作频率高，只能用于驱动直流负载晶闸管输出接口：晶闸管输出接口：响应速度快、动作频率高，响应速度快、动作频率高，只能用于驱动交流负载只能用于驱动交流负载 模拟量输入接口模拟量输入接口（A/D接口）接口）分辨率（分辨率（8位、位、10位、位、12位等）、量化误差、偏移误差、位等）、量化误差、偏移误差、满刻度误差、线性
12、度、精度等满刻度误差、线性度、精度等 许多许多PLC还有与热电阻或热电偶配套使用的还有与热电阻或热电偶配套使用的A/D接口接口 模拟量输出接口模拟量输出接口（D/A接口）接口）分辨率（分辨率（8位、位、10位、位、12位等）、精度、线性度、稳定位等）、精度、线性度、稳定时间等时间等n PLC按结构可分为整体式和模块式。整体式的按结构可分为整体式和模块式。整体式的PLC具有结具有结构紧凑、体积小，价格低的优势，适合常规电气控制。整构紧凑、体积小，价格低的优势，适合常规电气控制。整体式的体式的PLC也称为也称为PLC的基本单元，在基本单元的基础上的基本单元，在基本单元的基础上可以加装扩展模块以扩大
13、使用范围。可以加装扩展模块以扩大使用范围。n 模块式是把模块式是把CPU、输入接口、输出接口等做成独立的单元、输入接口、输出接口等做成独立的单元块，具有配置灵活、组装方便的优势，适合输入输出点块，具有配置灵活、组装方便的优势，适合输入输出点数差异较大的控制系统。数差异较大的控制系统。根据根据PLC的的I/O点数，点数，PLC分为小型、中型和大型三类。分为小型、中型和大型三类。1）I/O点数为点数为256点以下点以下的为小型的为小型PLC （其中其中I/O点数小于点数小于64点的为超小型或微型点的为超小型或微型PLC）2）I/O点数为点数为256点以上、点以上、2048点以下点以下的的为中型为中
14、型PLC3）I/O点数为点数为2048以上以上的为大型的为大型PLC （其中其中I/O点数超过点数超过8192点的为超大型点的为超大型PLC）这个分类界限不是固定不变的，它随这个分类界限不是固定不变的，它随PLC的发展而变化。的发展而变化。n(1)开关量逻辑控制。这是开关量逻辑控制。这是PLC最基本的控制，可以取代传最基本的控制，可以取代传统的继电器控制系统。统的继电器控制系统。n(2)模拟量控制。除了开关量控制以外，模拟量控制。除了开关量控制以外，PLC还可以接收、还可以接收、处理和控制连续变化的模拟量，如温度、压力、速度、电处理和控制连续变化的模拟量，如温度、压力、速度、电压、电流等。压、
15、电流等。n(3)运动控制。运动控制。PLC可以控制步进电动机和伺服电动机从而可以控制步进电动机和伺服电动机从而控制机件的运动方向、速度和位置。控制机件的运动方向、速度和位置。n(4)多级控制。多级控制。PLC可以实现与其他可以实现与其他PLC、上位计算机互相、上位计算机互相交换信息，组成自动化控制网络。交换信息，组成自动化控制网络。n 例如：例如：FX2N-16MR表示为表示为FX2N系列的基本单元，系列的基本单元，I/O总总接口数为接口数为16，继电器输出方式。，继电器输出方式。n(1)电源及输入端子电源及输入端子n L、N、：分别接电源相线、中线和接地线。：分别接电源相线、中线和接地线。n
16、 24+：24V电源正极。为外部传感器供电。电源正极。为外部传感器供电。n COM：24V电源负极。接外部传感器的负极。也称为输入信号公共端电源负极。接外部传感器的负极。也称为输入信号公共端n X：输入信号端子。输入信号接在：输入信号端子。输入信号接在X端和端和COM端之间。端之间。n 。：带点的端子上不要外接导线，以免损坏。：带点的端子上不要外接导线，以免损坏PLC。n(2)输出端子输出端子n 从图可以看出，从图可以看出，FX2N-16MR采用各路独立输出方式。采用各路独立输出方式。FX2N-32MR和和FX2N-48MR采用分组输出方式。每组输出公共端按采用分组输出方式。每组输出公共端按C
17、OM1、COM2、COM3的顺序的顺序编号，输出各组之间是互相分开的，这样可以使用多个电压系列编号，输出各组之间是互相分开的，这样可以使用多个电压系列(例如例如AC220V、DC12V)的负载。的负载。n 独立输出方式和公共端输出方式如图所示。独立输出方式和公共端输出方式如图所示。n 1、目前哪些公司进口品牌的PLC？n 2、简述PLC的周期扫描工作方式。3、按钮和接触器分别与、按钮和接触器分别与PLC什么端口连接什么端口连接?4、为什么输入继电器、为什么输入继电器X的线圈不能在程序中出现的线圈不能在程序中出现?输入、输出继电器中存在输入、输出继电器中存在X8、X9、Y8、Y9地址编号吗地址编号吗?n 5、可编程序控制器的常用编程语言有哪几种、可编程序控制器的常用编程语言有哪几种?继电器控制继电器控制电路图与电路图与PLC梯形图有何相似点梯形图有何相似点?试举例说明。试举例说明。n 6、简述输入继电器、简述输入继电器X、输出继电器、输出继电器Y的特点及用途。的特点及用途。
