1、PLC基础知识培训内容 1 PLC的基本概念 2 PLC的特点 3 PLC的基本结构 4 PLC的有关指标 5 PLC 中的简单的指令 6 PLC运用实例 7 PLC维护及故障的查找方法 可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的：早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal
2、Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。*所有的IO接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离。*输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为1020ms。*各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。*采用性能良好的开关电源。*对采用的器件进行严格的筛选。*良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，CPU立即采用有效措施，以防止故障扩大。*大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统，使可靠性更进一步提高。一PLC的主要特点(一)高可靠性PLC针对不同的工业现场信号，如：*交流或直流；*开关量或模拟量；*电压或电
3、流；*脉冲或电位；*强电或弱电等。有相应的IO模块与工业现场的器件或设备，如：*按钮 *行程开关 *接近开关 *传感器及变送器 *电磁线圈 *控制阀直接连接。另外为了提高操作性能，它还有多种人-机对话的接口模块；为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块，等等。(二)丰富的IO接口模块 为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU，电源，IO等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。(三)采用模块化结构 PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来
4、说，不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。(四)编程简单易学 PLC不需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的IO端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。由于采用模块化结构，因此一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法，使系统迅速恢复运行。(五)安装简单，维修方便(一)逻辑控制(二)定时控制(三)计数控制(四)步进(顺序)控制(五)PID控制(六)数据控制(七)通信和联网(八)其它 PLC还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求，如：定位控制模块，CRT模
5、块。二PLC的功能 小型PLC的I/O点数一般在128点以下，其特点是体积小、结构紧凑，整个硬件融为一体，除了开关量IO以外，还可以连接模拟量IO以及其他各种特殊功能模块。它能执行包括逻辑运算、计时、计数、算术运算、数据处理和传送、通讯联网以及各种应用指令。五PLC的分类(一)小型PLC 中型PLC采用模块化结构，其IO点数一般在256-1024点之间。IO的处理方式除了采用一般PLC通用的扫描处理方式外，还能采用直接处理方式，即在扫描用户程序的过程中，直接读输入刷新输出。它能联接各种特殊功能模块，通讯联网功能更强，指令系统更丰富，内存容量更大，扫描速度更快。(二)中型PLC 一般IO点数在1
6、024点以上的称为大型PLC。大型PLC的软、硬件功能极强.具有极强的自诊断功能.通讯联网功能强，有各种通讯联网的模块，可以构成三级通讯网，实现工厂生产管理自动化.大型PLC还可以采用三CPU构成表决式系统，使机器的可靠性更高：(三)大型PLC PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，如图所示：编程器 输 输 入 中央处理单元 出 电 （CPU）电 路 路 系统程序存储器 系统程序存储器 电源 六PLC的基本结构中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据：检查电源、存储器
7、、IO以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误.当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入IO映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入IO映象区或数据寄存器内.等所有的用户程序执行完毕之后，最后将IO映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。存储器 这是一种电可擦除的只读存储器。使用编程器就能很容易地对其所存储的内容进行修改。(一)PLC常用的存储器类型1RAM
8、(RandomAssessMemory)这是一种读写存储器(随机存储器)，其存取速度最快，由锂电池支持。2EPROM(ErasableProgrammableReadOnlyMemofy)这是一种可擦除的只读存储器：在断电情况下，存储器内的所有内容保持不变。(在紫外线连续照射下可擦除存储器内容)。3EEPROM(ElectricalErasableProgrammableReadOnlyMemofy)*系统程序存储区*系统RAM存储区(包括IO映象区和系统软设备等)*用户程序存储区(二)PLC存储空间的分配 虽然各种PLC的CPU的最大寻址空间各不相同，但是根据PLC的工作原理其存储空间一般包
9、括以下三个区域：在系统程序存储区中存放着相当于计算机操作系统的系统程序。包括监控程序、管理程序、命令解释程序、功能子程序、系统诊断子程序等。由制造厂商将其固化在EPROM中，用户不能直接存取。它和硬件一起决定了该PLC的性能。1系统程序存储区 系统RAM存储区包括IO映象区以及各类软设备，如：逻辑线圈 数据寄存器 计时器 计数器 变址寄存器 累加器2系统RAM存储区 3用户程序存储区 用户程序存储区存放用户编制的用户程序。不同类型的PLC，其存储容量各不相同。PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可靠得电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十
10、分重视。一般交流电压波动在：10(15)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。三电源 小型化小型化以降低成本以降低成本改进、更新改进、更新&人工费用的节省人工费用的节省创造具有大型创造具有大型PLC功能的中型功能的中型PLC并且拥有并且拥有更高的性能价格比更高的性能价格比成本 I/O 点数CQM1CV/CVM1C200H C200HSSYSMAC SYSMAC 1001,000具具 有有与大型PLC相同的I/O点数 及存储规模具有强大的信息处理能力具有与先进的机械控制器 同样的功能从C200H/HS平顺地转移 (同样的语言及I/O模块)最多可使用16个高功能模块 可安装
11、C200H的 I/O 模块 CPU和电源是 各自独立的 AC/DC输入电源可供选择 CPU 底板有3、5、8、10槽可供选用根据记忆容量、速度、网络功能，CPU可分为13种可采用选择式的通信接口 可应用 C200H I/O 扩展电缆外围设备端口RS232端口 扩展底板有 3、5、8、10槽 可供选用Serial BUSTC,BCR,ID,etcProtocol macroProtocol macro功能功能Plug&Play 功能容易而简洁的程式写作PC CardPC Card模块模块PCMCIA卡可插入存贮卡、.以太网卡、MODEM卡、等。新高功能模块新高功能模块器件网络 CompoBus/
12、D(DeviceNet)CompoBus/S更新了SLK 模块可把Data Link 扩大3倍最多可插入16个高功能模块基本功能得以加强基本功能得以加强最大最大I/OI/O点数：点数：11841184点点速度：速度：0.10.1SS存贮容量：存贮容量：64K64K字字763.2KW15.2KW7KWHSH4 9 倍倍6KW1KW102KWHSH17 102 倍倍1184 pts880 ptsHS/H0.1S0.75SHSH 1/3.751/7.5LD执行速度1.4 倍倍CPU型号型号UM区区（words）DM区区（words）EM区区（words）执行速度执行速度（LD s）I/O点数点数C2
13、00HE-CPU11-E3.2K4K640C200HE-CPU32-EC200HE-CPU42-EC200HG-CPU33-EC200HG-CPU43-EC200HG-CPU53-EC200HG-CPU63-EC200HX-CPU34-EC200HX-CPU44-EC200HX-CPU54-EC200HX-CPU64-EC200HX-CPU65-E6K8C200HX-CPU85-E6K160.3s0.15s0.1s880118488011846K无6K6K37.2K15.2K31.2K63.2KCPU型号型号最多可扩最多可扩展展I/O机架机架最多最多H.D.I/O单元数单元数最多特殊最多特殊I
14、/O单元数单元数RS232C通信板通信板/时钟功能时钟功能C200HE-CPU11-E不可无C200HE-CPU32-EC200HE-CPU42-E有C200HG-CPU33-E无C200HG-CPU43-E有C200HG-CPU53-E无C200HG-CPU63-E有C200HX-CPU34-E无C200HX-CPU44-E有C200HX-CPU54-E无C200HX-CPU64-EC200HX-CPU65-EC200HX-CPU85-E2323有1016101610161016无有名称名称型号型号额定电压额定电压注释注释C200HW-PA204无C200HW-PA204S带24VDC辅助电
15、源C200HW-PA204RC200HW-PA209RDC电源电源C200HW-PD02424VDC无运行中带输出接点AC电源单元100-120VAC200-240VAC型号型号I/O槽位槽位C200HW-BC0313C200HW-BC0515C200HW-BC081-V18C200HW-BC101-V110型号型号I/O槽位槽位C200HW-BI0313C200HW-BI0515C200HW-BI081-V18C200HW-BI101-V110型号型号电缆长度电缆长度（cm）C200H-CN31130C200H-CN71170C200H-CN221200C200H-CN521500C200H
16、-CN1311000注：连接电缆总长度最多为12m。型号型号总线端口总线端口RS232RS422/485 通讯协议宏通讯协议宏C200HW-COM011C200HW-COM02-V11C200HW-COM03-V11C200HW-COM04-EV111C200HW-COM05-EV12C200HW-COM06-EV111有无存储器存储器型号型号容量容量C200HW-ME04K4KC200HW-ME08K8KC200HW-ME16K16KC200HW-ME32K32KEPROMC200HS-MP16K芯片另售EEPROM一、一般一、一般I/O单元单元指16点以下的开关量输入或输出模块二、组二、组
17、2高密度单元高密度单元指32、64点的开关量输入或输出模块，需设置Unit No.（单元号）三、多点三、多点I/O单元单元指可作动态连接的32点输入和输出、16点输入/16点输出混合模块，需设置Machine No.（机器号）四、高功能单元四、高功能单元指所有涉及模拟量和脉冲信号的模块，需设置Machine No.（机器号）五、通信单元五、通信单元指连接元器件网需设置Machine No.（机器号）、上位链接网、控制器链接网、以太网的模块一、协议宏软件一、协议宏软件1 英文DOS版：C200HW-ZW3AT1-E1 英文Windows版：WS01-PSTF1-E1 英文Windows升级版：W
18、S02-PSTC1-E二、编程软件二、编程软件1 英文DOS版：C500-ZL3AT1-E1 中文DOS版：C500-ZL3AT1-C1 英文Windows版：WS01-CPTB1-E1 中文Windows版：WS02-CXPC1-C-V1.21 C200H-PRO27+C200H-CN222/4221 CQM1-PRO01（带（带1.5m电缆）电缆）OMRON PLC的存储器系统及指令 一、存储器系统（一）I/O（输入/输出）C200H底板上的每一个槽位都被指定了一个硬件的字号码（简称通道），这个字号码用做I/O的访问。通常，标准的I/O单元可使用5点/8点/12点/16点四种型号。当使用的
19、单元I/O点数多于16点时，它所占的槽位上的字号码只能用作工作位。CPU机架最左槽位的字号码是000，第一个扩展I/O机架的起始字号码是010。机架底板上不用的I/O位可当做工作位使用。模拟量模块不按底板槽位分配地址。000通道：地址为 0000000015 001通道：地址为 0010000115 002通道：地址为 0020000215 003通道：地址为 0030000315 004通道：地址为 0040000415 005通道：地址为 0050000515 006通道：地址为 0060000615 007通道：地址为 0070000715 008通道：地址为 0080000815 00
20、9通道：地址为 0090000915 010通道：地址为 0100001015 011通道：地址为 0110001115 012通道：地址为 0120001215（一）IR（工作位）030250（二）SR（特殊继电器）251255（三）TC（计数器，计时器）TM000TM511（四）DM（数据存储器）DM0000DM9999 读/写DM1000DM199 二、逻辑指令系统1LD、OUT、AND、OR、NOT和END(01)这6条指令几乎是任何程序都不可缺少的，其功能如下。END指令是作为特殊功能指令来对待的，其代码为01。00600 006010070000700End(01)连锁IL(02)
21、与连锁清除ILC(03)IL(连锁)总是与ILC(连锁清除)一起使用。如果IL的条件是OFF(即IL支路前面的位刚好是OFF)，那么在IL和ILC之间的那一部分程序就不执行。如果IL的条件是OFF，在IL和ILC之间的那部分程序中，输出状态如下所示：关 断：所有输出位。复 位：所有计时器。不变化：所有计数器、移位寄存器、锁存继电器00602IL(02)00600006010070000701ILC(03)定时器和计数器指令 定时器指令有低速TIM和高速TIMH两种。它们都是递减型的。每个定时器都有定时器编号和设定值SV两个操作数。当输入条件满足时，定时器开始计时，当到达定时时间时其输出为ON。
22、计数器有单向递减计数器CNT和双向可逆计数器CNTR两种。其操作数都由计数器编号和设定值SV两部分组成。定时器和计数器指令的编号都与TC区的一个实际地址相对应，编号不可重复。其设定值可以取自IR、HR、AR、LR、DM、*DM以及立即数，设定值必须以BCD码表示，当SV不是BCD或者用于间接寻址的DM通道实际不存在时，指令将使ER标志位置位。00602TIM000#0050TIM00000601000040010100201TIM001005 计数器指令如图CNT是一个预置递减计数器，其梯形图符号如下所示。CNT的计数范围为0000-9999；当计数输入信号CP发生一次OFFON变化时，计数器
23、的当前计数值PV减1，当PV值减为0时，计数器输出变为ON状态，并一直保持到复位输入端Rt变为ON。在ILILC块内的CNT当IL条件为OFF时，其PV值保持不变。当Rt输入为ON时，CNT的PV值变为SV，且不响应CP的OFFON计数输入，CNT的输出为OFF。00000CNT004#000500001CNT00400101计数输入复位输入一系统图及PLC配置图二.电路介绍 1主电路 2PLC电路三程序编制方法 1CX-programmer软件的使用 2I/O配置 3元件编号 4程序编写四程序调试 1联机 2下载 3在线调试 PLC 在固定吊上的应用PLC 门机常见故障的查找方法 一采用便携
24、式电脑 通过电脑与PLC在线，直接从程序中，观察系统的工作情况，查找故障。特点：快捷，准确。二 通过I/O模块信号查找 根据输入输出信号的到位情况，判断。如有程序清单也能迅速查出故障。如：主令信号；限位信号；热继触点信号；断路器触点信号等练练 习习 1、PLC由哪几部分组成？2、PLC常用编程语言是什么？3、PLC输入、输出模块的作用？4、使用PLC的优点。练练 习解答习解答1、答：电源部分，CPU，输入、输出模块，编程器等。2、答：梯形图、语句表、功能图等。3、答：输入模块：将现场信号如开关、限位、接触器触点、主令、按钮、电压、电流等信号送入PLC。输出模块：PLC通过程序要求，驱动外部设备，但直接驱动容量不大。4、答：控制方式易于更改（灵活性），稳定性高，线路简单，对于复杂系统功能容易实现。
