GE-PLC基础知识整理

课程概述培训对象：集控工程师，集控系统维护人员，集控系统设计人员。培训目的：通过该课程的学习，学员可以掌握PLC的基础知识，并能够在此基础上开发一些程序。指令集(一)继电器指令90分钟第四模块GEFANUCPLC指令集(二)计时器、计数器90分钟第五模块数学运算90分钟第六模块比较指令45分钟第七模块位操作指令45分钟第八模块数据移动指令45分钟第九模块数据转换指令45分钟一、PLC的基本概念培训目标主要内容描述PLC的发展由来介绍PLC的基本结构与性能指标阐述PLC的基本工作原理１.PLC的由来２.PLC的定义３.PLC的特点４.PLC的发展阶段５.PLC的分类６.PLC的基本结构７.PLC的工作原理８.PLC的Ｉ／Ｏ系统的由来ＧＭ１０条编程方便，现场可修改程序；维修方便，采用模块化结构；可靠性高于继电器控制装置；体积小于继电器控制装置；数据可直接送入管理计算机；成本可与继电器控制装置竞争；输入可以是交流115V；输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等；在扩展时，原系统只要很小变更；用户程序存储器容量至少能扩展到4K。通用ＧＭ１０条的定义PLC(ProgrammableLogicController)，即可编程序逻辑控制器。它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。的特点一、ＰＬＣ的主要特点•高可靠性•丰富的Ｉ／Ｏ接口模块•采用模块化结构•编程简单易学•安装简单，维修方便二、ＰＬＣ的功能•１、逻辑控制•２、定时控制•３、计数控制•４、步进（顺序）控制•５、ＰＩＤ控制•６、数据控制•７、通信和联网•８、其他的发展阶段一.早期的PLC(60年代末—70年代中期)二.中期的PLC(70年代中期—80年代中，后期)三.近期的PLC(80年代中、后期至今)的分类根据生产厂家的产品类型、系列分类根据ＰＬＣ的Ｉ／Ｏ点数和存储器容量分类(biaoge)１、小型PLC的I/O点数在256点以下，用户程序存储器容量为2K字以下（1K=1024，存储一个1或0的二进制码称为一位，一个字为16位）。２、中型PLC的I/O点数在256～2048之间，用户程序存储器容量一般为2～8K字。３、大型PLC的I/O点数在2048点以上。用户程序存储器容量达8K字以上。按照结构分类ＰＬＣ可分为整体式和模块式。按照ＰＬＣ的功能强弱分配可分为低档机、中档机和高档机。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：编程器中央处理单元ＣＰＵ输入电路输出电路系统程序存储器RAM存储器电源各部分的作用１、CPU①诊断PLC电源、内部电路的工作状态及编制程序中的语法错误。②采集现场的状态或数据，并送入PLC的寄存器中。③逐条读取指令，完成各种运算和操作。④将处理结果送至输出端。⑤响应各种外部设备的工作请求。２、存储器①系统程序存储器：用以存放系统管理程序、监控程序及系统内部数据。PLC出厂前已将其固化在只读存储器ROM或PROM中，用户不能更改。②用户存储器：包括用户程序存储区及工作数据存储区。这类存储器一般由低功耗的CMOS-RAM构成，其中的存储内容可读出并更改。③PLC产品手册中给出的“存储器类型”和“程序容量”是针对用户程序存储器而言的。•输出接口电路：采用光电耦合电路，将CPU处理过的信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动接触器、电磁阀等外部设备的通断电。有三种类型：①继电器输出型：为有触点输出方式，用于接通或断开开关频率较低的直流负载或交流负载回路。内部电路LEDL:负载COML～L输出端子②晶闸管输出型：为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的交流电源负载。内部电路LED输出端子L:负载COMLL～③晶体管输出型：为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的直流电源负载。ＮＰＮ集电极开路ＰＮＰ集电极开路L:负载输出端子LED内部电路COMLL４、电源•电压稳定可靠•220VAC•24VDC（电源模块图片）５、输入输出接口（放电源前面）若主机单元的I／O点数不能满足需要时，可通过此接口用扁平电缆线将I／O扩展单元与主机相连，以增加I／O点数。PLC的最大扩展能力主要受CPU寻址能力和主机驱动能力的限制。的工作原理–PLC：循环扫描的工作方式–CPU从第一条指令开始按指令步序号作周期性的循环扫描，如果无跳转指令,则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至遇到结束符后又返回第一条指令，周而复始不断循环，每一个循环称为一个扫描周期。•一个扫描周期主要分为三个阶段：1.输入采样阶段2.程序执行阶段3.输出刷新阶段用户输出设备输入端子输入锁存器输入映象寄存器输出映象寄存器输出锁存器输出端子程序执行用户输入设备写读读输入刷新程序执行输出刷新一个扫描周期输入采样PLC的扫描工作过程•以ＧＥPLC梯形图为例，比较下面两个程序的异同：程序１：程序２：%I1%I1%I1%I1%I1%I1%I1％Ｉ１％Ｍ１％Ｍ１％Ｍ２％Ｍ２％Ｍ３％Ｍ３％Ｍ４％Ｍ４％Ｍ３％Ｍ３％Ｍ２％Ｍ２％Ｍ１％Ｍ１％Ｉ１程序一只用了一次扫描周期，就完成了对％Ｍ４的刷新；程序二要用四次扫描周期，才能完成对％Ｍ４的刷新。的Ｉ／Ｏ系统•用于连接工业现场的各个输入/输出点与PLC的I/O映象区之间的对应关系，即给每一个输入/输出点以明确的地址确立这种对应关系所采用的方式称为I/O寻址方式。•I/O寻址方式有以下三种：①固定的I/O寻址方式；②开关设定的I/O寻址方式；③用软件来设定的I/O寻址方式。二、GEFANUCPLC简介培训目标主要内容了解GEPLC的产品种类1.GEFANUCSeries90TMMicroPLC简介2.GEFANUCSeries90TM90-30PLC简介3.GEFANUCSeries90TM90-70PLC简介•１.GEFANUCSeries90TMMicroPLC简介系列90TMMicroPLC是GEFANUC系列90TMPLC家族的一员。其紧凑的物理设计，简易的安装方式，强大的控制功能，和极具竞争力的价格，可用于许多经费紧张，低成本的小规模控制场合。（１）MicroPLC的类型•14点Micro；•28点Micro；•23点Micro（带2AI/1AO）；•14点扩展Micro。家族的一员。其紧凑的物理设计，简易的安装方式，强大的控制功能，和极具竞争力的价格，可用于许多经费紧张，低成本的小规模控制场合。（１）MicroPLC的类型•14点Micro；•28点Micro；•23点Micro（带2AI/1AO）；•14点扩展Micro。（２）技术参数①CPU14点MicroPLC28点MicroPLC程序执行时间1.8ms/K1.0ms/K标准功能块执行时间48µs29µs内存容量3K6K内存类型RAM、Flash、EEPROM数据寄存器2562048内部线圈10241024计时/计数器80600编程语言梯形图梯形图串行口1个口RS422：SNP、RTU2个口RS422：SNP、RTU②I/O电源输入点数输入类型输出点数输出类型IC693UDR00185-265VAC8DI24VDC6继电器IC693UDR00210-30VDC8DI24VDC6继电器IC693UDR00385-265VAC8DI85-132VAC685-265VACIC693UDR00585-265VAC16DI24VDC111继电器24VDCIC693UAL00685-265VAC13DI2AI24VDCAnalog911AQ继电器24VDCAnalogIC693UAA00785-265VAC16DI85-132VAC1285-265VACIC693UDR01024VDC16DI24VDC111继电器24VDCIC693UEX01185-265VAC8DI24VDC6继电器（３）MicroPLC的特点•两个外置可调电位器（对其他I/O设置门限值）；•软件组态功能（无DIP开关）；•直流输入可组态成5KHz的高数计数器；•直流输出可组态成PWM（脉宽调制19hz~2Khz）信号；•28点/23点MicroPLC支持实时时钟；•14点的扩展模块最多可扩展到84点（28点Micro）和79点（23•点Micro）；•23点MicroPLC提供2路模拟量输入1路模拟量输出；•内置RS-422通讯口支持SNP主从协议、RTU从站协议；•28/23点MicroPLC支持ASCII输出。（４）MicroPLC的扩展（５）MicroPLC的通讯RS-422LANRS-422LAN•２.GEFANUCSeries90TM90-30PLC简介（１）90-30PLC的类型90-30PLC根据CPU的种类来划分类型，其CPU类型如下：•CPU311、CPU313、CPU323；•CPU331；•CPU340、CPU341；•CPU350、CPU351、CPU352；•CPU360……（２）技术参数CPU311CPU313CPU323CPU331CPU340CPU341CPU351CPU352I/O点数80/160160/320102410244096AI/AO点数64In-32Out64In-32Out128In-64Out1024In-256Out2048In-256Out寄存器字5121024204899999999用户逻辑内存6K字节6K字节16K字节32K/80K80K程序运行速度18ms/K0.6ms/K0.4ms/K0.3ms/K0.22ms/K内部线圈10241024102410244096计时/计数器17034068020002000高速计数器有有有有有轴定位模块有有有有有可编程协处理器模块没