可编程逻辑控制器教程优秀课件.ppt
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1、可编程逻辑控制器教程课件课件1第1 页,本讲稿共65 页第十章 可编程序控制器 10.1 概述10.2 基本概念和编程语言简介10.3 PLC指令及编程方法10.4 应用举例10.5 实验2第2 页,本讲稿共65 页10.1.1 什么是PLC?PLC 是一种专门用于工业控制的计算机。早期的PLC是用来替代继电器、接触器控制的。它主要 用于顺序控制,只能实现逻辑运算。因此,被称为可编程逻辑控制器(Programmable logic controller,略写 PLC)随着电子技术、计算机技术的迅速发展,可编程控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围。被称为可编程控制器(Programmable
2、controller,略写PC)。为区别于Personal Computer(PC),故沿用PLC 这个略写。10.1 概述3第3 页,本讲稿共65 页中央处理单元存储器数据存储器输出接口地址总线 控制总线数据总线编程单元照明电磁装置执行机构。电源地址总线控制总线输入接口模拟量输入行程开关继电器接点各种开关10.1.2 PLC 的结构和工作原理一、PLC结构示意图4第4 页,本讲稿共65 页二、各组成部分的作用2.存储器1.CPU(1)将各种输入信号取入存储器。(2)编译、执行指令。(3)把结果送到输出端。(4)响应各种外部设备的请求。RAM:存储各种暂存数据、中间结果、用户正调 试的程序。R
3、OM:存放监控程序和用户已调试好的程序。5第5 页,本讲稿共65 页3.输入、输出接口:采用光电隔离,实现了PLC的内部电路与外部电路的电气隔离,减小了电磁干扰。输出接口作用: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。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-高速小功率输入接口作用: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。6第6 页,本讲稿共65 页(1)输入接口电路:采用光电耦合器,防止强电干扰。COM光电三极管发光二极管 直流输入光-电器件输入端子+内部电路3.3k
4、Xn+24V1000PF470 7第7 页,本讲稿共65 页COMYn继电器输出AC250V/DC24V(max)(2)输出接口电路:均采用模块式。以继电器形式为例:内部电路内部电路JOUTL8第8 页,本讲稿共65 页4.各种接口、高功能模块:便于扩展。小型机:一体机。有接口可扩展。中、大型机:模块式。可根据需要在主板上随意组合。PCFP1-C16小型机9第9 页,本讲稿共65 页CPU POWER中、大型机10第10 页,本讲稿共65 页编程设备可以是专用的手持式的编程器;也可以是安装了专门的编程通讯软件的个人计算机。5.编程设备用户可以通过键盘输入和调试程序;另外在运行时,还可以对整个控
5、制过程进行监控。PCFP PROGRAMMER(HELP)CLRWRTFN/PFLSTKIX/IYNOTDT/LdREADOTL WLORR WRANY WYSTX WXSRC(-)OP(BIN)K/HSCCTC EVTMT SVACLRENTB AF E D C 9 8 3 2 1 0 7 6 5 4(DELT)CLR手持式的编程器11第11 页,本讲稿共65 页10.1.3 工作方式微机:等待命令。PLC:循环扫描。CPU从第一条指令开始执行,遇到结束符又 返回第一条,不断循环。一个扫描周期 O刷新 I刷新执行指令I/O刷新这种工作方式有什么好处?答:对慢速响应系统,增强了抗干扰能力。12
6、第12 页,本讲稿共65 页1.输入/输出点数(I/O点数)。2.扫描速度。单位:ms/1000步 或 s/步3.内存容量。4.指令条数。5.内部寄存器数目。6.高功能模块。10.1.4 主要技术性能13第13 页,本讲稿共65 页1.抗干扰、可靠性高。2.模块化组合式结构,使用灵活方便。3.编程简单,便于普及。4.可进行在线修改。5.网络通讯功能,便于实现分散式测控系统。6.与传统的控制方式比较,线路简单。10.1.5 优点14第14 页,本讲稿共65 页1.用于开关逻辑控制。2.用于机加工数字控制。3.用于闭环过程控制。4 用于组成多级控制系统。10.1.6 应用15第15 页,本讲稿共6
7、5 页10.2 基本概念和编程语言简介PLC的内存除存放用户和系统的程序外,还有四个区:I/O区:可直接与外部输入、输出端子传递信息 内部辅助寄存器区:存放中间变量 数据区:存放中间结果 专用寄存器区:定时时钟、标志、系统内部的命令10.2.1 寄存器和接点的概念用户在对这四个区进行操作时,可以以寄存器和/或接点的方式进行。16第16 页,本讲稿共65 页以I/O区为例:寄存器是一个16位二进制单元,16位中的每一位是一个接点,对应外部的一个输入/输出端子。输入寄存器 WXm输出寄存器 WYm输入端子Xmn输出端子Ymnm:十进制数,寄存器编号n:16进制数(0F),寄存器的第n位F E D
8、C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0寄存器17第17 页,本讲稿共65 页例:若X3 为“ON”,则 WX0 的第三位为“1”若 WY1=7,则表明Y10、Y11、Y12三个接点“ON”PLC中有两类接点:常开接点和常闭接点。符号分别为:接点通断情况与接点的赋值有关:(以 X0为例:若 X0的逻辑赋值为“1”,则X0X0接通断开18第18 页,本讲稿共65 页I/O区:可以以接点和寄存器的方式对其进行操作。内部辅助寄存器区:可以以接点和寄存器的方式 对其操作。(Rmn、WRm)数据区:只能以寄存器的方式进行操作。(DTm)实际输入端子:X0XF实际输出端子:Y0Y7其他的I/O区
9、可作为辅助寄存器用。不同型号的PLC,其内存分配有所不同。如:松下电工的FP1-24 I 区:X0X12F(WX0WX12)O区:Y0Y12F(WY0WY12)19第19 页,本讲稿共65 页专用寄存器(FP1机:WR900WR903)。常用的如下:R900A:“”标志 R900B:“=”标志 R900C:“”标志 R9010:常ON继电器 R9011:常OFF继电器 R9013:仅在第一个扫秒周期ON,其他时候均为OFFR9014:仅在第一个扫秒周期OFF,其他时候均为ONR9018R901D:周期分别为 0.01s,002s,0.1s,0.2,1s,2s的时钟 脉冲继电器专用数据寄存器(F
10、P1机:DT9000DT9069)设置日期时间、高速计数器、步进等指令有关。20第20 页,本讲稿共65 页指令表(助记符)语言梯形图语言流程图语言布尔代数语言常用助记符语言:类似于微机中的汇编语言。梯形图语言:沿袭了传统的控制图。直观明了,易于掌握。10.2.2 编程语言一、PLC 的编程语言有:21第21 页,本讲稿共65 页二、梯形图的规则:(1)梯形图的左边为起始母线,右边为结束母线。梯形图按从左到右、从上到下的顺序书写。(2)梯形图中的接点(对应触头)有两种:常开()和 常闭()(3)输出用 表示,如-R0、-Y0。一个 输出变量只能输出一次。输出前面必须有接点。(4)梯形图中,接点
11、可串可并,但输出只能并不能串。(5)程序结束时有结束符-(ED)。22第22 页,本讲稿共65 页10.3 PLC 指令及编程方法各个厂家生产的 PLC 产品的指令系统大同小异。编程方法也类似。以下介绍以松下电工的PLC产品为例。10.3.1 指令的分类 键盘指令、非键盘指令、高级指令一、按编程器输入指令的方式分类23第23 页,本讲稿共65 页PCFP PROGRAMMER(HELP)CLRWRTFN/PFLSTKIX/IYNOTDT/LdREADOTL WLORR WRANY WYSTX WXSRC(-)OP(BIN)K/HSCCTC EVTMT SVACLR ENTB AF E D C
12、98 3 2 1 0 7 6 5 4(DELT)CLR键盘指令:可从键盘上直接键入的指令扩展功能指令:用F键加功能号方可键入的指令。非键盘指令:用指令代码方可输入的指令。SC SC指令代码24第24 页,本讲稿共65 页 基本指令 数据传送指令 算术运算指令 位移指令 位操作指令 数据变换指令 转移控制指令 特殊控制指令二.按指令的功能分类按指令的功能可分为:25第25 页,本讲稿共65 页ST:(Start)从母线开始一个新逻辑行时,或开始一个逻辑块时,输入的第一条指令。ST:以常开接点开始 ST/:以常闭接点开始OT:(Output)表示输出一个变量。ED:(End)表示程序无条件结束。C
13、NED:(Condition end)程序有条件结束。NOP:(No-operation)空操作指令。10.3.2 基本指令26第26 页,本讲稿共65 页逻辑关系 梯形图 助记符Y0X0 X1ST X0AN X1OT Y0ST X0OR X1OT Y0ST/X0OT Y0与或非ANDORNOT当 X0 与 X1 都“ON”时,则输出 Y0“ON”。当 X0 或 X1“ON”时,则输出 Y0“ON”。当 X0“OFF”时,则输出 Y0“ON”。Y0X0X1Y0X027第27 页,本讲稿共65 页注意:与、或、非运算均是对从该指令前面的ST 指令到该指令的前一个指令处的结果进行 运算。AX2是与
14、图中A点处的结果(即X0与X1的结果)相或,而不是与X1相或。Y0X0X2X1ST X0AN X1OR X2OT Y0例:28第28 页,本讲稿共65 页逻辑关系 梯形图 助记符ST X0OR X1ST X2OR X3ANSOT Y0ST X0AN X1ST X2AN/X3ORSOT Y0当“X0 或 X1”与“X2 或X3”都“ON”时,则输出 Y0“ON”。区块与AND STACK区块或OR STACK当“X0 与 X1”或“X2 与X3非”“ON”时,则输出 Y0“ON”。Y0X0X1X2X3Y0X0X2X1X329第29 页,本讲稿共65 页PSHS,RDS,POPS(栈指令)Y0X0
15、Y1R30X2X1X2ST X0PSHSAN X2OT Y0RDSAN X1OT Y1POPSAN/X2OT R30功能解释PSHS(Push Stack):将结果存入堆栈RDS(Read Stack):从堆栈读数POPS(Pop Stack):从堆栈读数并清空堆栈30第30 页,本讲稿共65 页DF,DF/:微分指令(DF)R30(DF/)R31X0X1ST X0DFOT R30ST X1DF/OT R31X0接通瞬间(上升沿),R30接点接通一个扫描周期。X1断开瞬间(下降沿),R31接点接通一个扫描周期。功能解释指令使用当只需要信号的上升或下降沿时使用。例:启动或停车按钮信号。31第31
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