可编程逻辑控制器优秀PPT.ppt
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1、可编程逻辑控制器生技部1第1页,本讲稿共60页生技部2可编程逻辑控制器可编程逻辑控制器(PLC)训练课程训练课程一PLC简介二PLC构成及工作原理三PLC的软件系统四PLC的软元件介绍五PLC的编程指令基本介绍第2页,本讲稿共60页生技部3一一 PLC简介简介第3页,本讲稿共60页生技部4PLC简介 可编程序控制器(Programmable Logic Controller)简称(PLC),是在继电器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。第4页,本讲稿共60页生技部5v定义:国际电工委员会(IEC)
2、于1987年颁布了可编程控制器标准草案第三稿。在草案中对可编程控制器定义如下:“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式和模拟式的输入和输出,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围设备,都应按易于与工业系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则设计”。第5页,本讲稿共60页生技部6vPLC的产生的产生1969年美国数字设备公司(DEC)根据美国通用汽车公司(GM)的要求研制成第一台可编程序控制器。产生背景:1)继电控制系统的缺点:通用性和灵活通
3、用性和灵活性差、可靠性低性差、可靠性低。继电器控制系统体积大、耗电多、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,但简单易懂、价格便宜第6页,本讲稿共60页生技部72)1968年,美国通用汽车公司(GM公司)为适应汽车型号不断翻新(小批量、多品种、多规格、低成本和高质量),提出要用一种新型的控制装置取代继电接触器控制装置。拟订了十项公开招标的技术要求:编程方便,可现场修改程序;维修方便,采用插件式结构;可靠性高于继电器控制装置;体积小于继电器控制盘;数据可直接送入管理计算机;成本可与继电器控制盘竞争;输入可为市电;输出可为市电,容量要求在2A以上,可直接驱动接触
4、器等;扩展时原系统改变最少;用户存储器大于4KB。第7页,本讲稿共60页生技部8vPLC的发展的发展1)70年代初期:可编程序控制器仅具有逻辑运算、定时、计数等一些功能。2)70年代中期:70年代后随着电子技术和计算机技术的发展,微处理技术应用,PLC还增加了算术运算、数据传送和数据处理等功能。3)80年代以后: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32位微处理器应用于PLC中,使PLC得到迅速发展。PLC不仅控制功能增强,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,而且具有通信和联网、数据处理和图象显示等功能。4)近年来PLC发展迅速 具备了计算机
5、功能的一种通用工业控制装置,成为现代工业自动化的三大技术支柱(PLC技术、机器人、CAD/CAM)之一。第8页,本讲稿共60页生技部9PLC的分类(1)按IO点数分类;IO点数在256以下为微型PLC;IO点九在2561024为中型PLC;IO点数大于1024为大型PLC;IO点数在4000以上为超大型PLC。以上划分不包括模拟量I0点数,且划分界限不是固定不变的。第9页,本讲稿共60页生技部10(2)按结构形式分类1.整体式PLC:又称单元式或箱体式。整体式PLC是将电源、CPU、I0部件都集中装在一个机箱内。一般小型PLC采用这种结构。2.模块式PLC:将PLC各部分分成若干个单独的模块,
6、如CPU模块、I0模块、电源模块和各种功能模块。模块式PLC由框架和各种模块组成。模块插在插座上。一般大、中型PLC采用模块式结构,有的小型PLC也采用这种结构。第10页,本讲稿共60页生技部11整体式第11页,本讲稿共60页生技部12模块式电源模块CPU模块IO模块底 板第12页,本讲稿共60页生技部13PLC的优点可靠性高(平均无故障时间3-5万小时)编程简单通用性强体积小、结构紧凑、安装、维护方便PLC的缺点各公司的PLC编程语言互不兼容。第13页,本讲稿共60页生技部14PLCPLC的主要生产厂家的主要生产厂家v欧洲:西门子(Siemens);法国的TE(Telemecanique)公
7、司v美国:A-B(Allen-Bradly)、GE(General Electric)公司v日本:三菱电机(Mitsubishi Electric)、欧姆龙(OMRON)、富士(FUJI)、基恩士(KEYENCE)、松下(PANASONIC)v台湾:台达(DELTA)v韩国:LG第14页,本讲稿共60页生技部15三菱部分PLC图片(工厂使用)第15页,本讲稿共60页生技部16三菱部分PLC图片(工厂使用)第16页,本讲稿共60页生技部17松下部分PLC图片(工厂使用)第17页,本讲稿共60页生技部18三菱和台达部分PLC图片(工厂使用)第18页,本讲稿共60页生技部19OMRON和KEYENC
8、E部分PLC图片(工厂使用)第19页,本讲稿共60页生技部20LG、富士和西门子部分PLC图片(工厂使用)第20页,本讲稿共60页生技部21二二 PLC构成及工作原理构成及工作原理第21页,本讲稿共60页生技部22PLC硬件组成示意图 PLC中央处理器中央处理器存储器存储器输入输出单元输入输出单元电源电源编程设备编程设备第22页,本讲稿共60页生技部23PLC结构框图第23页,本讲稿共60页生技部24中央处理器(CPU)n中央处理单元(CPU)一般由控制器、运算器和寄存器组成,这些电路都集成在一个芯片上。nCPU的主要功能:u从存储器中读取指令u执行指令u顺序取指令u处理中断第24页,本讲稿共
9、60页生技部25存储器v只读存储器ROM:存放监控程序和用户已调存放监控程序和用户已调试好的程序试好的程序v随机存储器RAM:存储各种暂存数据、中间存储各种暂存数据、中间结果、用户正调试的程序结果、用户正调试的程序第25页,本讲稿共60页生技部26输入输出(I/O)单元采用光电隔离,实现了采用光电隔离,实现了PLC的内部电路与外部电路的电气的内部电路与外部电路的电气隔离,减小了电磁干扰隔离,减小了电磁干扰1)输入接口电路输入接口电路:将按钮、行程开关或传感器等产生的信号,转换成数字信号送入主机。2)输出接口电路输出接口电路:将主机向外输出的信号转换成可以驱动外部执行电路的信号,以便控制接触器线
10、圈等电器通断电;另外输出电路也使计算机与外部强电隔离3)输出三种形式:输出三种形式:继电器-低速大功率可控硅-高速大功率晶体管-高速小功率第26页,本讲稿共60页生技部27外接实物图外接实物图按钮按钮传感器传感器行程开关行程开关接触器接触器发光管发光管指示灯指示灯蜂鳴器蜂鳴器电磁阀电磁阀第27页,本讲稿共60页生技部28输入接口电路输入接口电路l开关量输入接口直流输入单元交流输入单元交直流输入单元l作用:把现场的开关量信号变成内部处理的标准信号第28页,本讲稿共60页生技部29直流输入电路图PLC输入端,开关类元件工作电流流向第29页,本讲稿共60页生技部30交流输入电路图上上“”下下“”下下
11、“”上上“”第30页,本讲稿共60页生技部31输入接口电路l模拟量输入接口电压信号电流信号l作用:把现场连续变化的模拟量标准信号转换成适合内部处理的由若干位二进制数字表示的信号第31页,本讲稿共60页生技部32模拟量输入接口的内部电路框图锁锁存存器器光电光电隔离隔离总线总线逻辑逻辑多路多路转换转换开关开关现场现场装置装置现场现场装置装置滤波滤波电平电平转换转换滤波滤波电平电平转换转换数数据据总总路路线线第32页,本讲稿共60页生技部33输出接口电路l开关量输出接口开关量输出接口1)继电器型2)晶体管型3)可控硅型作用:把内部的标准信号转换成现场执行机构所需的开关量信号l模拟量输出接口模拟量输出
12、接口作用:将PLC运算处理后的数字量信号转换为模拟量输出,以满足生产过程现场连续控制信号的需求第33页,本讲稿共60页生技部34继电器型内部电路晶体管型内部电路可控硅型内部电路输出接口电路第34页,本讲稿共60页生技部35电源v交流直流v后备电池(锂)供用户存贮器(数据)开关电源开关电源开关电源开关电源供PLC供外部(DC24V)第35页,本讲稿共60页生技部36外部设备v编程器v其他外部设备第36页,本讲稿共60页生技部37编程器液晶显示屏液晶显示屏模式键模式键指令参数键指令参数键控制键控制键第37页,本讲稿共60页生技部38其他外部设备COM2COM3COM1第38页,本讲稿共60页生技部
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