第1章 可编程控制器初步教学课件可编程控制器原理与应用.ppt
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1、第1章 可编程控制器初步教学课件 高教版 可编程控制器原理与应用可编程控制器原理与应用可编程控制器原理与应用第第1章章 可编程控制器初步可编程控制器初步1.1 可编程控制器的起源与发展可编程控制器的起源与发展n一、背景一、背景 20世纪世纪60年代,美国汽车制造业竞争日趋激烈,年代,美国汽车制造业竞争日趋激烈,汽车产品更新换代的周期越来越短,而继电器控制的汽车产品更新换代的周期越来越短,而继电器控制的汽车自动生产流水线汽车自动生产流水线设备体积大,触点使用寿命低,设备体积大,触点使用寿命低,可靠性差,故障率高,维修和维护不便可靠性差,故障率高,维修和维护不便;同时这种控;同时这种控制系统制系统
2、智能化程度很低智能化程度很低,当产品更新,生产工艺和流,当产品更新,生产工艺和流程变化时,整个系统都需要重新设计和安装,从而严程变化时,整个系统都需要重新设计和安装,从而严重影响了企业生产效率,延长了汽车产品的更新周期。重影响了企业生产效率,延长了汽车产品的更新周期。因此人们迫切需要一种因此人们迫切需要一种通用性强、灵活方便的新型控通用性强、灵活方便的新型控制系统制系统来替代原来的继电器控制系统。来替代原来的继电器控制系统。二、二、10项指标项指标n1编程方便,可现场修改程序。编程方便,可现场修改程序。n2维修方便,采用插件式结构。维修方便,采用插件式结构。n3可靠性高于继电器控制系统。可靠性
3、高于继电器控制系统。n4体积小于继电器控制柜。体积小于继电器控制柜。n5数据可直接送入管理计算机。数据可直接送入管理计算机。n6成本可与继电器控制系统竞争。成本可与继电器控制系统竞争。n7输入可为市电。输入可为市电。n8输出可为市电,输出电流要求在输出可为市电,输出电流要求在2安培以上,可直接驱动电磁阀、安培以上,可直接驱动电磁阀、接触器等。接触器等。n9系统扩展时,原系统变更最小。系统扩展时,原系统变更最小。n10用户存储器容量大于用户存储器容量大于4K。n美国数字电子公司(美国数字电子公司(DEC)-1969年研制出世界上年研制出世界上第一台可编程控制器第一台可编程控制器n我国于我国于19
4、74年开始研制,并于年开始研制,并于1977年生产出了第一台年生产出了第一台有实用价值的可编程控制器有实用价值的可编程控制器。n由于当初它主要用于逻辑控制、顺序控制,故称为可编由于当初它主要用于逻辑控制、顺序控制,故称为可编程逻辑控制器(程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),),简称简称PLC 可可编编程程控控制制器器的的功功能能逻辑运算、定时、计数逻辑运算、定时、计数算术运算、数据处理和传输算术运算、数据处理和传输 通信联网通信联网 故障自诊断故障自诊断 PLC、CAD/CAM、机器人、机器人将会成为工业自动化的三大支柱将会成为工业自动化的三大支柱1.可
5、编程控制器构成及工作原理可编程控制器构成及工作原理一、可编程控制器构成一、可编程控制器构成PLC基本组成基本组成()()CPU:中央处理器,中央处理器,PLC的核心的核心 组组成成控制器控制器运算器运算器作用作用:运行用户程序,监控运行用户程序,监控I/OI/O接口状态,接口状态,作出逻辑判断和进行数据处理作出逻辑判断和进行数据处理 (2)存储器存储器:用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其它一些信息用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其它一些信息 只读存储器(只读存储器(ROMROM):):主要用来存放系主要用来存放系统统程序程序 只能只能读读出不能写入出不能写入 随机存取存随机存取存储
6、储器(器(RAMRAM):主要用来存放用主要用来存放用户户程序、各种程序、各种暂暂存存 数据和运算中间结果等。数据和运算中间结果等。可以随机可以随机对对其其进进行行读读出和写入出和写入 3.输入输入/输出(输出(I I/O O)接口:)接口:(1)(1)输入接口:用于连接输入设备输入接口:用于连接输入设备一般采用光电耦合电路一般采用光电耦合电路 PLCPLC通过输入接口接收各种控制信号,改变通过输入接口接收各种控制信号,改变输入元件的状态,并参与用户程序的运算输入元件的状态,并参与用户程序的运算(2)(2)输出接口:用于连接输出设备输出接口:用于连接输出设备继电器输出型继电器输出型晶体管输出型
7、晶体管输出型晶闸管输出型晶闸管输出型 4.电源电源nPLCPLC内部电路采用直流开关稳压电源内部电路采用直流开关稳压电源n输入传感器采用输入传感器采用24V24V直流电源直流电源n输入输入/输出回路的电源一般相互独立,避免干扰输出回路的电源一般相互独立,避免干扰5.扩展接口:扩展接口:用于系统扩展用于系统扩展 二、可编程控制器的工作原理二、可编程控制器的工作原理(一)(一)PLCPLC的工作方式:循环扫描的工作方式:循环扫描的方式的方式 (二)(二)PLC的工作过程的工作过程1.1.输输入入采采样样阶阶段段:PLCPLC顺顺序序扫扫描描各各输输入入端端,并并将将各各输输入入状状态态存存入入相相
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