可編程邏輯控制器（PLC）介紹瑞中電子1ppt課件可編程邏輯控制器（PLC）介紹瑞中電子1ppt課件課程主要內容可編程序控制器的基礎知識三菱PLC指令系統PLC控制系統設計三菱PLC及編程工具簡介2ppt課件課程主要內容可編程序控制器的基礎知識2ppt課件第一部分.關于PLC的幾個基本問題一、PLC是什么？二、PLC由來和發展？三、PLC有何獨特之處？四、PLC的應用領域？3ppt課件第一部分.關于PLC的幾個基本問題一、PLC是什么？3pp一、PLC是什么？可編程序控制器定義ProgrammableLogicalController

(1985年，國際電工委員會)

可編程序控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為工業環境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種機械或生產過程。PC、PLC、個人計算機、工業PC的區別？4ppt課件一、PLC是什么？可編程序控制器定義ProgrammablePC、PLC、個人計算機、工業PC的區別？

繼電器控制系統的明顯缺點： 體積大，可靠性低，查找故障困難， 特別是由于它是靠硬連線邏輯構成系統，所以接線復雜，對生產工藝變化的適應性差。繼電器控制系統的優點： 簡單易懂、操作方便、價格便宜

計算機系統的優點： 功能完備、靈活性、通用性好5ppt課件PC、PLC、個人計算機、工業PC的區別？

繼電器控制系統的二、PLC由來和發展1968年，美國最大的汽車制造廠家通用 汽車公司（GM公司）提出設想。1969年，美國數字設備公司研制出了世 界上第一臺PC，型號為PDP-14。第一代：從第一臺可編程控制器誕生到70年代初期。其特點是：CPU由中小規模集成電路組成，存儲器為磁芯存儲器；第二代：70年代初期到70年代末期。其特點是：CPU采用微處理器，存儲器采用EPROM；第三代：70年代末期到80年代中期。其特點是：CPU采用8位和16位微處理器，有些還采用多微處理器結構，存儲器采用EPROM、EAROM、CMOSRAM等；第四代：80年代中期到90年代中期。PC全面使用8位、16位微處理芯片的位片式芯片，處理速度也達到1us/步；第五代：90年代中期至今。PC使用16位和32位的微處理器芯片，有的已使用RISC芯片。

6ppt課件二、PLC由來和發展1968年，美國最大的汽車制造廠家通用6二、PLC由來和發展1．向高速度、大存儲容量方向發展

CPU處理速度進一步加快

==》使用64bitRISC芯片， 多CPU并行、分時、分任務處理， 這樣可使速度達到ns級。大中型PLC的掃描速度可達0.2ms/K步左右。例如: GE公司90系列331、771等為0.4ms／K步， 歐姆龍公司C1000H、C2000H為0.4ms／K步， 三菱公司A3N、A3H為0.2ms／K步，A3A高達0.15ms／K步，

7ppt課件二、PLC由來和發展1．向高速度、大存儲容量方向發展7ppt二、PLC由來和發展1．向高速度、大存儲容量方向發展

CPU處理速度進一步加快 存儲容量進一步擴大 目前大型PLC是幾百K字節，最高可達幾兆字節

例如: A-B公司PLC-3的程序存儲容量為2M字節，西門子公司的S5-155U為2M字節

8ppt課件二、PLC由來和發展1．向高速度、大存儲容量方向發展8ppt二、PLC由來和發展1．向高速度、大存儲容量方向發展

CPU處理速度進一步加快 存儲容量進一步擴大2．控制系統將分散化 分散控制、集中管理的原則。3．可靠性進一步提高 隨著PLC進入過程控制領域，對可靠性的要求進一步提高。硬件冗余的容錯技術將進一步應用。4．控制與管理功能一體化

PLC將廣泛采用計算機信息處理技術、網絡通信技術和圖形顯示技術，使PLC系統的生產控制功能和信息管理功能融為一體。

9ppt課件二、PLC由來和發展1．向高速度、大存儲容量方向發展9ppt三、PLC有何獨特之處？靈活、通用

-----PLC是通過存儲在存儲器中的程序實現控制功能的，如果控制功能需要改變的話，只需要修改程序以及改動極少量的接線即可。

可靠性高、抗干擾能力強

平均無故障時間一般可達3～5萬小時

-----PLC采用的是微電子技術，大量的開關動作是由無觸點的半導體電路來完成的，因此不會出現繼電器控制系統中的接線老化、脫焊、觸點電弧等現象。-----PC還采取了以下主要措施來提高其可靠性。

1)硬件措施：

對電源變壓器、CPU、編程器等主要部件，均采用嚴格措施進行屏蔽，以防外界干擾；

2)軟件措施

監控程序定期地監測外界環境；死循環報警；停電時利用后備電池供電。

“專為適應惡劣的工業環境而設計的計算機”編程簡單、使用方便

-----用微機實現控制，使用的是匯編語言，難于掌握，要求使用者具有一定水平的計算機硬件和軟件知識。而PLC采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”編程，容易掌握。接線簡單功能強體積小,重量輕,易于實現機電一體化——————————————10ppt課件三、PLC有何獨特之處？靈活、通用

-----PLC是通開關量的邏輯控制----開關量的邏輯控制使PC的最基本控制功能。目前，PLC首用的目標，就是用于開關量的控制。四、PLC的應用領域？模擬量的閉環控制----PLC具有A/D、D/A轉換及算術運算等功能，因此可以實現模擬量控制。數字量的智能控制----利用PLC能接受和輸出高速脈沖的功能，在配備了相應的傳感器（如旋轉編碼器）或脈沖伺服裝置（如環型分配器、功放、步進電機）就能實現數字量的智能控制。數據采集與監控----利用PLC自檢信號多的特點實現自診斷的式的監控，減少系統的故障，提高累計平均無故障運行時間，同時可減低故障修復時間，提高系統的可靠性。通信、聯網及集散控制----利用PLC的強大的通信聯網功能，把PLC分布到控制現場，并實現各站間的通信，上、下層間的通信，達到分散控制、集中管理，即構成了現在的PCS系統。11ppt課件開關量的邏輯控制四、PLC的應用領域？模擬量的閉環控制數字量PLC應用的典型例子電梯數控機床廠礦控制路口紅綠燈四、PLC的應用領域？12ppt課件PLC應用的典型例子四、PLC的應用領域？12ppt課件第二部分.PLC的控制原理

采用繼電器控制采用PLC控制PLC的控制原理13ppt課件第二部分.PLC的控制原理采用繼電器控制13ppt課件1.采用繼電器控制控制功能如下：按下啟動按鈕SB1，電機M1開始運轉，過10秒鐘后，電機M2開始運轉；按下停止按鈕SB2，電機M1、M2同時停止運轉。

14ppt課件1.采用繼電器控制控制功能如下：按下啟動按鈕SB1，電機M1

2.采用PLC控制·外部接線圖15ppt課件2.采用PLC控制·外部接線圖15ppt課件3.PLC的控制等效電路圖16ppt課件3.PLC的控制等效電路圖16ppt課件當按下SB1時，輸入繼電器X000的線圈通電，X000的常開觸點閉合，使輸出繼電器Y000的線圈得電，Y000對應的硬輸出觸點閉合，KM1得電M1開始運轉，同時Y000的一個常開觸點閉合并自鎖。4.PLC的控制原理簡述時間繼電器T0的線圈通電開始延時，10秒后T0的常開觸點閉合，輸出繼電器Y001的線圈得電，Y001對應的硬輸出觸點閉合，KM2得電M2開始運轉。當按下SB2時，輸入繼電器X001的線圈通電，X001得常開觸點閉合，程式內常閉觸點斷開，T0的線圈斷電，Y001的線圈也斷電。Y000、Y001兩個硬輸出觸點隨之斷開，KM1、KM2斷電，M1、M2停轉。17ppt課件當按下SB1時，輸入繼電器X000的線圈通電，X000的常開省配線端子臺QY42TROT（晶體管）18ppt課件省配線端子臺QY42TROT（晶體管）18ppt課件省配線端子臺DY32RT-ST（繼電器）19ppt課件省配線端子臺DY32RT-ST（繼電器）19ppt課件第三部分.PLC的基本組成與各部分的作用PLC的基本組成

------按結構形式的不同，PLC可分為整體式和組合式兩類

整體式PLC組合式PLC20ppt課件第三部分.PLC的基本組成與各部分的作用PLC的基本組成

1.整體式PLC的組成示意圖21ppt課件1.整體式PLC的組成示意圖21ppt課件

2.組合式PLC的組成示意圖22ppt課件2.組合式PLC的組成示意圖22ppt課件各部分的作用1．中央處理單（CPU）

2．存儲器3.I/O單元4.智能單元5．電源6．擴展口7.編程工具

8．其它外部設備23ppt課件各部分的作用1．中央處理單（CPU）5．電源23ppt課件中央處理單元

功能：接收并存儲從編程器輸入的用戶程序和數據；診斷電源、PLC內部電路的工作狀態和編程的語法錯誤；用掃描的方式接收輸入信號，送入PLC的數據寄存器保存起來；

PLC進入運行狀態后，根據存放的先后順序逐條讀取用戶程序，進行解釋和執行，完成用戶程序中規定的各種操作；將用戶程序的執行結果送至輸出端。24ppt課件中央處理單元

功能：

PLC進入運行狀態后，根據存放的先后順中央處理單元

現代PLC使用的CPU主要有以下幾種：通用微處理器，如8080、6800、Z80A、8086等。通用微處理器的價格便宜，通用性強。單片機，如8051等。單片機由于集成度高、體積小、價格低和可擴充性好，很適合在小型PLC上使用，也廣泛地用于PLC的智能I/O模塊。位片式微處理器，如AMD2900系列等。位片式微處理器是獨立于微型機的另一分支。它主要追求運算速度快，它以4位為一片。用幾個位片級聯，可以組成任意字長的微處理器。

25ppt課件中央處理單元

現代PLC使用的CPU主要有以下幾種：25pp存儲器

根據存儲器在系統中的作用，可以把它們分為以下3種:a)系統程序存儲器b)用戶程序存儲器c)工作數據存儲器26ppt課件存儲器

根據存儲器在系統中的作用，可以把它們分為以下3種I/O單元

常用的I/O單元開關量輸入單元（1）直流輸入單元（2）交流輸入單元開關量輸出單元（1）晶體管輸出單元（2）雙向晶閘管輸出單元（3）繼電器輸出單元，

27ppt課件I/O單元常用的I/O單元，27ppt課件（1）直流輸入電路28ppt課件（1）直流輸入電路28ppt課件（2）交流輸入電路29ppt課件（2）交流輸入電路29ppt課件

（1）晶體管輸出電路無觸點輸出方式，適用于高頻小功率直流負載30ppt課件（1）晶體管輸出電路無觸點輸出方式，適用于高頻小功率直流負

（2）雙向晶閘管輸出電路無觸點輸出方式，適用于高速大功率交流負載31ppt課件（2）雙向晶閘管輸出電路無觸點輸出方式，適用于高速大功率交

（3）繼電器輸出電路

有觸點輸出方式，適用于低頻大功率直流或交流負載32ppt課件（3）繼電器輸出電路有觸點輸出方式，適用于低頻大功率直流----智能單元本身是一個獨立的

計算機系統，它有自己的CPU、

系統程序、存儲器，及與外界過程相連的接口。

智能單元目前已開發的常用的智能單元有：A/D單元、D/A單元、高速計數單元、位置控制單元、PID控制單元、溫度控制單元和各種通信單元等。

33ppt課件----智能單元本身是一個獨立的

計算機系統，它有自己的CP編程工具-----主要用來編輯程序、調試程序和監控程序的執行，還可以在線測試PLC的內部狀態和參數，與PLC進行人機對話。專用編程器

(1)簡易編程器

(2)圖形編程器計算機輔助編程

34ppt課件編程工具-----主要用來編輯程序、調試程序和監控程序的執行其它外部設備

（1）人機接口--又叫操作員接口，用來實現操作員和PLC之間的對話和交互作用。（2）外存儲器（3）打印機（4）EPROM寫入器

35ppt課件其它外部設備

（1）人機接口--又叫操作員接口，用來實現操作第四部分PLC的工作原理PLC的循環掃描工作過程PLC的I/O滯后現象PLC對輸入點計數的頻率問題36ppt課件第四部分PLC的工作原理PLC的循環掃描工作過程36ppPLC的循環掃描工作過程PLC的工作過程（1）公共處理(硬件檢查、異常報警)

（2）輸入信號處理（3）程序執行（4）輸出信號處理（5）外設端口服務

37ppt課件PLC的循環掃描工作過程PLC的工作過程37ppt課件圖1.12信號傳遞過程(從輸入到輸出)

a.I/O刷新階段---CPU從輸入電路的輸出端讀出各路狀態，并將其寫入輸入映像寄存器；b.程序執行階段--CPU從輸入映像寄存器和元件映像寄存器中讀出各繼電器的狀態，并根據此狀態執行用戶程序，執行結果再寫入元件映像寄存器中；c.緊接著的下一個I/O刷新階段---將輸出映像寄存器的狀態寫入輸出鎖存電路，再經輸出電路傳遞到輸出端子，從而控制外接器件動作。38ppt課件圖1.12信號傳遞過程(從輸入到輸出)

a.I/O刷新階段死循環自診斷功能PLC內部設置了一個監視定時器WDT,其定時時間可由用戶設置為大于用戶程序的掃描周期，PLC在每個掃描周期的公共處理階段將監視定時器復位。正常情況下，監視定時器不會動作，如果由于CPU內部故障使程序執行進入死循環，那么，掃描周期超過監視定時器的定時時間時，監視定時器動作，運行停止，以示用戶39ppt課件死循環自診斷功能PLC內部設置了一個監視定時器WDT,其定時掃描時間40ppt課件掃描時間40ppt課件掃描時間數據的存儲41ppt課件掃描時間數據的存儲41ppt課件2.PLC的響應延時響應延時現象的原因

（1）輸入濾波器有時間常數（2）輸出繼電器有機械滯后（3）PLC循環操作時，進行公共處理、I/O刷新和執行用戶程序等產生掃描周期（4）程序語句的安排，也影響響應時間。

42ppt課件2.PLC的響應延時響應延時現象的原因42ppt課件----從輸入觸點閉合到輸出觸點閉合有一段延遲時間，稱為I/O響應時間

(1)最小I/O響應時間

(2)最大I/O響應時間I/O響應時間43ppt課件I/O響應時間43ppt課件輸入輸出方式直接方式刷新方式

控制方式取決于使用的CPU組件型號44ppt課件輸入輸出方式直接方式44ppt課件直接方式45ppt課件直接方式45ppt課件刷新方式為了對部分輸入/輸出組件存儲區以直接方式存取可使用SEG（部分刷新）指令46ppt課件刷新方式為了對部分輸入/輸出組件存儲區以直接方式存取可使用S在直接方式下對應的輸入組件狀態變化后，輸出組件的狀態變化最多延時一個掃描時間47ppt課件在直接方式下對應的輸入組件狀態變化后，輸出組件的狀態變化最多在刷新方式下對應的輸入組件狀態變化后，輸出組件的狀態變化最多延時兩個掃描時間48ppt課件在刷新方式下對應的輸入組件狀態變化后，輸出組件的狀態變化最多直接和刷新交替輸入與輸出均在直接方式時49ppt課件直接和刷新交替輸入與輸出均在直接方式時49ppt課件輸入為直接方式輸出為刷新方式50ppt課件輸入為直接方式輸出為刷新方式50ppt課件輸入輸出均在刷新方式51ppt課件輸入輸出均在刷新方式51ppt課件3.PLC對輸入點計數的頻率問題

PLC計數有兩種方式:(1)高速計數

--------在高速計數方式下，輸入信號不經輸入濾波器直接送到CPU，計數不受輸入濾波器時間常數、掃描周期的影響，計數頻率可以很高。

52ppt課件3.PLC對輸入點計數的頻率問題

PLC計數有兩種方式:5第五部分PLC的編程語言梯形圖語句表53ppt課件第五部分PLC的編程語言梯形圖53ppt課件梯形圖

----PLC的主要編程語言

PLC梯形圖在形式上類似于繼電器控制梯形圖54ppt課件梯形圖

----PLC的主要編程語言

PLC梯形圖在形式上2.語句表

---一種與匯編語言類似的

助記符編程表達式

語句表使用的助記符

LD00000OR01000PLC的語句：操作碼+操作數55ppt課件2.語句表

---一種與匯編語言類似的

助記符編程表達式56ppt課件56ppt課件第六部分各種軟元件57ppt課件第六部分各種軟元件57ppt課件輸入X輸出Y58ppt課件輸入X輸出Y58ppt課件輸入X59ppt課件輸入X59ppt課件輸出Y60ppt課件輸出Y60ppt課件內部繼電器