PLC的认识

Date:2020/2/2Page:1模块一认识PLCPLC与触摸屏控制技术陈延莉电话：[phone]qq:274977028Date:2020/2/2Page:2模块一认识PLC学习目标1)了解PLC的产生、特点、应用和发展状况。2)掌握PLC的基本结构和工作原理。3)熟悉FX2N系列PLC的软元件使用方法。4)了解PLC的各种编程语言的特点。5)掌握编程软件的基本操作，熟悉软件的主要功能。6)能熟练完成PLC的外部接线操作。Date:2020/2/2Page:3模块一认识PLCPLC是什么字面意思：可通过编制程序来实现某种控制的仪器？任务一、PLC的认识Date:2020/2/2Page:4模块一认识PLC继电器控制系统不适应生产发展1968年，美国GM提出10项指标招标，称为“GM十条”1969年，DEC公司研制成功，美国GM首先使用。（此时的功能较少，仅具逻辑功能，称可编程逻辑控制器。ProgrammableLogicController，PLC）引入微处理器技术，功能增强（已不仅仅具有逻辑功能，称可编程控制器。ProgrammableController，PC）1、编程简单，可现场修改程序2、维护方便，采用插件式结构3、可靠性高4、体积小5、成本可与继电器系统竞争6、可将数据直接输入计算机7、可用市电供电8、能直接驱动电磁阀，接触器等9、通用性强，能扩展10、能存储程序70年代起，美、日、西欧各国陆续研制，并大量应用。我国从1974年开设研制，77年开设应用。一、PLC的产生和发展Date:2020/2/2Page:5模块一认识PLC由各种继电器/接触器组成，适宜实现简单控制系统，但在复杂系统中，接线过于庞杂、维护困难，可靠性不高。Date:2020/2/2Page:6模块一认识PLC可编程控制器的产生背景：1968年美国通用汽车公司（GM），为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换继电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。Date:2020/2/2Page:7模块一认识PLC什么是PLC？可编程控制器的定义是一种工业控制装置是在电气控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为核心，将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。通用叫法中文名称为可编程控制器；英文名称为ProgrammableLogicController，简称PLC。Date:2020/2/2Page:8模块一认识PLC1987年，国际电工委员会（IEC）定义：“PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计，它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、算术运算等操作的指令并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械和生产过程。PLC及其有关外围设备，都应按易于与工业控制系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”由此可见PLC实质上是一种面向用户的工业控制专用计算机。随着技术的发展，现代PLC得到了迅猛的发展和应用，已与CAD/CAM、机器人技术一起并称为当代工业自动化的三大支柱。Date:2020/2/2Page:9模块一认识PLC*常见PLCDate:2020/2/2Page:10模块一认识PLCDate:2020/2/2Page:11模块一认识PLC日本Date:2020/2/2Page:12模块一认识PLC国产Date:2020/2/2Page:13模块一认识PLC二、可编程控制器的特点无触点免配线，可靠性高，抗干扰能力强通用性强，控制程序可变，使用方便硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强编程简单，容易掌握系统的设计、安装、调试工作量少维修工作量小，维护方便体积小，能耗低.*．技术指标（略）Date:2020/2/2Page:14模块一认识PLC三、PLC的应用（简介）(1)开关量逻辑控制：这是PLC最基本的应用，即用PLC取代传统的继电器控制系统，实现逻辑控制和顺序控制。(2)模拟量过程控制：除了数字量之外，PLC还能控制连续变化的模拟量，如温度、压力、速度、流量、液位、电压和电流等模拟量。(3)运动控制：大多数PLC都有拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块。4)现场数据采集处理：目前PLC都具有数据处理指令、数据传送指令、算术与逻辑运算指令和循环移位与移位指令，所以由PLC构成的监控系统，可以方便地对生产现场数据进行采集、分析和加工处理。(5)通信联网、多级控制：PLC与PLC之间、PLC与上位计算机之间通信，要采用专用通信模块，并利用RS—232C或RS—422A接口，用双绞线、同轴电缆或光缆将它们连成网络。Date:2020/2/2Page:15模块一认识PLC可编程控制器的应用领域Date:2020/2/2Page:16模块一认识PLC可编程控制器的应用领域Date:2020/2/2Page:17模块一认识PLC可编程控制器的应用领域Date:2020/2/2Page:18模块一认识PLC可编程控制器的应用领域Date:2020/2/2Page:19模块一认识PLC可编程控制器的应用领域Date:2020/2/2Page:20模块一认识PLC可编程控制器的应用领域Date:2020/2/2Page:21模块一认识PLC可编程控制器的应用领域Date:2020/2/2Page:22模块一认识PLC可编程控制器的应用领域Date:2020/2/2Page:23模块一认识PLC可编程控制器的应用领域Date:2020/2/2Page:24模块一认识PLC可编程控制器的应用领域Date:2020/2/2Page:25模块一认识PLC按结构形式分整体式PLC将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低等特点。模块式PLC将PLC各组成部分分别作成若干个单独的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块（有的含在CPU模块中）以及各种功能模块。紧凑式PLC还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来。四、PLC的分类（简介）Date:2020/2/2Page:26模块一认识PLC按功能分低档PLC具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，还可有少量模拟量输入／输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。中档PLC具有低档PLC功能外，增加模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。有些还增设中断、PID控制等功能。高档PLC具有中档机功能外，增加带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数运算、制表及表格传送等。高档PLC机具有更强的通信联网功能。四、PLC的分类（简介）Date:2020/2/2Page:27模块一认识PLC按I/O点数分小型PLCI/O点数为256点以下的为小型PLC（其中I/O点数小于64点的为超小型或微型PLC）中型PLCI/O点数为256点以上、2048点以下的为中型PLC大型PLCI/O点数为2048以上的为大型PLC（其中I/O点数超过8192点的为超大型PLC）四、PLC的分类（简介）微型机小型机大型机中型机256点64点2048点8192点超大型机单CPU双CPU多CPUDate:2020/2/2Page:28模块一认识PLC五、PLC的硬件结构硬件基本构成基本单元：扩展单元、通信接口等CPU、存储器、I/O接口、电源CPU模块：I/O接口：CPU：大脑，统一指挥存储器：ROM存放系统程序;RAM存放用户程序输入接口：接受外部命令输出接口：输出程序运行结果，驱动负载Date:2020/2/2Page:29模块一认识PLCPLC硬件系统组成框图外部设备现场用户输出设备微处理器（CPU）运算器控制器输出部件输入部件系统存储器用户存储器I/O扩展接口通讯及编程接口编程设备计算机打印机等传感器按钮、开关现场信号电磁阀中间继电器执行器现场用户输入设备扩展设备扩展单元通讯模块功能模块电源变换器～110V/220V市电PLC基本单元PLC系统结构示意图Date:2020/2/2Page:30模块一认识PLCFX系列PLC的硬件配置图Date:2020/2/2Page:31模块一认识PLC六．PLC的软件及编程语言（1）软件组成PLC的软件包括系统监控程序和用户程序两大部分。系统监控程序是由PLC的生产厂家编制的，用于控制PLC的运行，包括管理程序、用户指令解释程序、标准程序模块和系统调用三个部分。用户程序又称用户软件、应用软件等，是PLC的使用者编制的针对控制问题的程序，。（2）常用的编程语言：目前，PLC常用的编程语言包括梯形图、指令语句表、顺序功能图、功能块图、高级编程语言等。Date:2020/2/2Page:32模块一认识PLC1)、梯形图是用图形符号在图中的互相关系来表示控制逻辑的编程语言Date:2020/2/2Page:33模块一认识PLC2)、指令语句表:与微型计算机的汇编语言指令类似的助记符表达式。助记符：常用2—4个英文字母组成，表明了操作功能；操作元件：执行该指令所用的元件、设定值等。某些基本指令仅有助记符，无操作元件，而有的有2个或更多。Date:2020/2/2Page:34模块一认识PLC3）、顺序功能图（SFC），是用状态来描述控制过程的流程图，它包含状态、转移条件、动作三要素。状态1条件1步进动作步进动作步进动作状态2状态3条件2条件3Date:2020/2/2Page:35模块一认识PLC4）、功能块图：类似数字逻辑门电路，该语言用类似与门、或门的方框表示逻辑运算关系，方框左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为逻辑运算的输出变量。ORANDSRS1RQ1Test1Test2SW1SW2ResetStart5）、随着PLC技术的发展，大型、高档的PLC具有很强的运算与数据处理等功能，为方便用户编程，增加程序的可植性，许多高档PLC都配备了BASIC、C等高级编程语言。Date:2020/2/2Page:36模块一认识PLC一、工作方式：周期循环扫描二、工作过程：内部处理与自诊断、通信服务、输入采样、程序执行、输出刷新几个外阶段。三、扫描周期：包括自检时间、通信时间、扫描I/O时间、程序执行时间。七、PLC的工作原理循环扫描Date:2020/2/2Page:37模块一认识PLCPLC的工作过程示意图输入处理程序处理输出处理输入端子输入映像寄存器执行用户程序输出端子输出映像寄存器输入信号输出信号内部存储器刷新输入端子输入映像寄存器执行用户程序输出端子输出映像寄存器输入信号输出信号内部存储器刷新输入处理程序处理输出处理输入端子输入映像寄存器执行用户程序输出端子输出映像寄存器输入信号输出信号内部存储器刷新输入端子输入映像寄存器执行用户程序输出端子输出映像寄存器输入信号输出信号内部存储器刷新Date:2020/2/2Page:38模块一认识PLC*继电－接触器控制系统与PLC控制系统的区别1．在组成器件方面硬件继电器组成，触头易磨损。2．在工作方式方面“并行”的工作方式软继电器组成。实质上是存储器中的一个位Bit，可以置“0”或置“1”，触头无磨损。各软继电器处于周期循环扫描工作状态，属于“串行”工作方式3．在元件触点数量方面硬件触点数量有限，一般4～8对PLC梯形图中软继电器的触点数量无限，在编程时可无限次使用。依靠硬线接线来实施控制，需要改变功能时须从新接线。4．控制电路实施方式不同采用软件编程来实现控制，可做在线修改。Date:2020/2/2Page:39模块一认识PLC八．FX2n系列PLC的软元件：P46九．FX系列PLC的型号说明例：FX2N-48MR：FX2NR48M系列名称输入输出点数基本单元输出形式：R-继电器输出（有触点，可带交直流负载）S-双向晶闸