第05章 可编程序控制器及其工作原理
可编程控制器基本原理
第五章可编程控制器基本原理§1 概述机械设备控制系统构成:一、继电器——接触器控制系统(1)系统简单,成本低,可靠性高,应用广泛,为广大电工所接受(2)控制功能少(逻辑控制、延时控制),不灵活(硬接线,工艺流程无法随意更改)(3)故障诊断、维修困难(4)难以实现网络控制二、PLC控制系统PLC——(Programmable Logic Controller)可编程序控制器,既有继——接系统优点,又有计算机控制特点,是一种专用工业控制装置。
定义:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为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、模拟式的输入和输出,控制各种机械和生产过程。
1、特点:(1)抗干扰能力强,可靠性高。
(采用无触点电路,高品质的电源模块,采用屏蔽、滤波、隔离等措施;完善的I/O接口;独特的程序运行方式)(抗干扰强度:1000V,10μ s;AC220V±15%,-10~55˚C,35~85%RH。
环境适应性强。
)(2)控制功能强,柔性好。
(逻辑控制、步进、定时/计数、模拟量控制、数据处理、通讯联网;修改程序方便)(3)编程简单,易学易用(采用近似于继——接线路的梯形图编程语言,指令系统简单。
在PLC内部增加了解释程序)(4)组合灵活,使用方便(为系列产品,可组合成各种规模的控制系统。
直接与外部I/O设备相连,接线简单,I/O状态显示清晰,便于调试)(5)实现联网控制2、结构:整机式:一般为小型机(24点,40点,64点等),可扩展。
模块式:分电源模块、CPU模块、输入/输出模块、A/D,D/A模块、通讯模块等,组合灵活,可组成中型机(128~512点)、大型机(>512点)。
3、应用方式:(1)单机控制系统(2) 多机控制系统(利用PLC 通讯功能组成主从站分级控制) (3) 网络控制系统(与计算机共同组成多级控制网络)§2 PLC 硬件构成及工作原理一、 PLC 硬件构成1. CPU :PLC 的核心功能:接收并存贮用户程序;I/O 控制;自诊断(电源、内部工作状态、编程语法);执行用户程序。
可编程控制器工作原理
可编程控制器工作原理
可编程控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是一种
采用微处理器作为核心控制元件、具有可编程记忆功能、控制离散工业过程的工控设备。
其工作原理主要包括输入信号的采集、逻辑控制的执行以及输出信号的输出三个过程。
首先,PLC通过输入接口采集外部输入信号。
输入接口可以
接收来自传感器、按钮以及其他外部设备的信号,并将其转换为数字信号。
这些输入信号可以表示各种状态,如开关的开关状态、传感器的检测结果等。
其次,PLC通过内部的逻辑控制程序对输入信号进行逻辑运
算和处理。
逻辑控制程序由程序员编写,其中包括了各种逻辑运算、条件判断以及运算结果的存储等。
当输入信号满足特定的逻辑条件时,PLC会执行相应的控制操作。
最后,PLC通过输出接口将逻辑控制的结果输出到外部设备。
输出接口可以控制继电器、电磁阀等各种执行机构,实现对工业过程的控制。
根据控制需要,PLC可以将逻辑结果通过输
出信号转换为电压、电流、频率等形式,以满足不同设备的工作需求。
总的来说,PLC的工作原理是通过采集输入信号,经过逻辑
控制程序的运算处理,最后将控制结果输出到外部设备,实现对工业过程的自动控制。
其可编程特性使得PLC能够根据具
体的工控需求进行灵活的功能扩展和逻辑代码编写,能够广泛应用于工业自动化控制领域。
电气控制与PLC——可编程序控制器的工作原理及组成
第1节 概 述 37
❖ 三、PLC的分类
2. 发展方向
(3)机电一体化 可编程序控制器在机械行业得到了广泛应用,开发大量
机电技术相结合的产品和设备,是PLC发展的重要方向。 机电一体化技术是机械、电子、信息技术的融合,它的
产品通常由机械本体、微电子装置、传感器、执行机构等组 成。
第1节 概 述 5
❖ 二、PLC的分类
(一) 按容量和功能分-(小型、中型和大型)
1. 小型机 一般以开关量控制为主(有些带有模拟量控制功能); 输入/输出点数适合于接触器、继电器控制场合,能直接
驱动电磁阀等执行元件; 内部具有多个辅助继电器,具有计时、计数、寄存器等
功能; 价格低、体积小,适合于控制单台机设备。
配备多种智能板,构成一台多功能系统; 可以和其他型号控制器互连、和上位机互连,组成一个集中分 散的生产过程和产品质量控制系统。 适合于设备自动化控制、过程自动化控制和过程监控系统。
第1节 概 述 14
❖ 二、PLC的分类
(一) 按容量和功能分-(小型、中型和大型)
3. 大型机
第1节 概 述 15
❖ 二、PLC的分类
❖ 二、PLC的分类
(一) 按容量和功能分-(小型、中型和大型)
2. 中型机
具有开关量和模拟量控制功能,同时具有数字计算能力; 一般具有8位和12位A/D转换器和多路D/A转换器; 指令丰富,在已固化程序内,具有比例、积分、微分调节、整 数/浮点运算、二进制/BCD码转换等功能模块; 适用于有温度控制和开关动作要求的复杂机械及连续生产过程 的控制场合。
流行。国际市场竞争激烈、产品更新快、换代周期约3~5年。
第1节 概 述 32
可编程控制器原理及其应用
可编程控制器原理及其应用可编程控制器(PLC)是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备,它的主要作用是根据预先设定的程序,通过对输入信号的检测和处理,控制输出信号以实现各种设备的自动控制。
可编程控制器的原理及其应用可以从以下几个方面来详细介绍。
一、可编程控制器的原理:1.输入模块:用于采集外部输入信号,如开关量信号、模拟量信号等,通过输入模块将这些信号传送到中央处理器。
2.中央处理器(CPU):是可编程控制器的核心部分,负责执行控制程序。
中央处理器包含运算器、控制器和存储器。
运算器用于执行各种运算操作,控制器用于执行各种控制操作,存储器用于存放程序和数据。
3.输出模块:用于控制外部输出设备,如继电器、电磁阀等。
中央处理器处理完输入信号后,通过输出模块将控制信号发送到外部设备。
二、可编程控制器的应用:1.自动化生产线控制:可编程控制器可以对生产线上的设备进行自动控制,根据生产需求灵活调整生产线的运行状态,提高生产效率和质量。
2.机器人控制:可编程控制器可以实现对工业机器人的运动控制、路径规划和任务调度,使机器人能够完成各种复杂的操作任务,如焊接、装配等。
3.工艺过程控制:可编程控制器可以对工艺过程中的参数进行实时监测和调节,保持过程在设定的控制范围内,提高产品的一致性和稳定性。
4.智能建筑系统:可编程控制器可以通过对温度、湿度、光线等信号的检测和处理,对建筑内的照明、空调、安防等设备进行自动控制,提高建筑的能源利用效率和舒适性。
5.交通信号控制:可编程控制器可以实现对交通信号灯的定时控制,根据交通流量的变化调整信号灯的切换时间,提高交通流畅度和安全性。
三、可编程控制器的优点:与传统的继电器控制系统相比,可编程控制器具有以下优点:1.灵活性:可编程控制器的控制程序可以随时修改和调整,适应生产需求的变化。
2.可靠性:可编程控制器具有较高的可靠性和稳定性,可以长时间稳定地工作。
3.高效性:可编程控制器的反应速度快,能够实现实时控制,提高生产效率。
电气控制与PLC应用第五章可编程序控制器及其工作原理PPT课件
第五章
第一节 可编程序控制器概述
一、可编程序控制器的产生与发展
(一)可编程序控制器的产生 (二)可编程序控制器的发展
21.11.2020
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第五章
二、可编程序控制器的用途与特点
(一)可编程序控制器的用途 PLC的应用通常可分为五种类型:
21.11.2020
三、输入、输出接口
21.11.2020
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(一)开关量输入接口电路
1.直流输入接口电路
第五章
21.11.2020
直流输入接口电路
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2.交流输入接口电路
第五章
21.11.2020
交流输入接口电路
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第五章
第四节 可编程序控制器的软件组成
一、系统程序
(一)系统管理程序 (二)用户指令解释程序 (三)标准程序模块及系统调用程序
21.11.2020
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二、用户程序 (一)梯形图(LAD)编程
第五章
21.11.2020
3、交、直流输入接口电路
第五章
21.11.2020
交、直流输入接口电路
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(二)开关量输出接口电路
1.晶体管输出接口电路
第五章
21.11.2020
晶体管输出接口电路
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可编程控制器的工作原理
可编程控制器的工作原理
可编程控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是一种
电子设备,用于自动化控制系统中的逻辑控制。
它由中央处理器、输入输出接口、存储器和通信接口等组成。
工作原理如下:
1. 输入信号采集:PLC通过输入接口采集外部设备或传感器
所发送的数字或模拟信号。
这些输入信号表示了控制系统当前的状态或参数。
2. 数据处理:PLC中的中央处理器对输入信号进行处理和分析。
它执行预先编程好的逻辑控制程序,进行计算和判断,以确定应采取的控制动作。
3. 输出信号生成:经数据处理后,PLC将计算结果转换成输
出信号。
这些输出信号通过输出接口传送给执行器或其他设备,如马达、阀门等。
输出信号将控制执行器的动作,使其根据需求改变状态或进行操作。
4. 内部存储器:PLC使用内部存储器存储逻辑控制程序、数
据表和其他参数。
这些存储器允许PLC随时存取和更新所需
的程序和数据。
5. 监控和通信:PLC可以监控和记录系统状态,以便操作人
员进行故障排除和性能评估。
此外,PLC还可以通过通信接
口与其他设备或上位机进行数据交换,实现系统的远程监控和控制。
可编程控制器的工作原理可概括为信号采集、数据处理、输出信号生成、内部存储和监控通信等步骤。
它通过执行预先编程的逻辑控制程序,实现对自动化系统的精确控制和管理。
可编程序控制器工作原理
2 更智能的功能
控制器将集成机器学习和人工智能技术,具备自主学习和优化能力。
3 更广泛的应用领域
控制器将进一步应用于领域如自动驾驶、医疗、能源等。
3 故障诊断
可编程序控制器能够检测 和诊断故障,并采取适当 的措施进行修复。
控制器的基本原理
可编程序控制器的基本原理是通过输入和输出模块与外部设备进行通信,接 收和发送信号来实现控制。
控制器的组成部分
CPU
中央处理器负责运行控制器程序和进行数据处 理。
ห้องสมุดไป่ตู้输入模块
接收来自传感器和外部设备的信号。
记忆单元
存储控制器程序和数据。
输出模块
向执行机构和显示设备发送控制信号。
控制器的工作流程
1
输入信号
控制器接收来自传感器和外部设备的输入信号。
2
程序执行
控制器根据预先编写的程序逻辑对输入信号进行处理。
3
输出信号
控制器发送处理后的信号到执行机构和显示设备。
控制器的输入与输出
控制器的输入包括数字信号、模拟信号和通信接口,输出包括开关、继电器、运动控制和通信接口。
控制器的应用领域
工厂自动化
控制器用于自动控制和监控生产线,提高生产效率 和质量。
建筑自动化
控制器用于控制和管理建筑系统,如照明、空调和 安防系统。
智能家居
控制器用于智能家居设备的控制和联网。
机器人技术
可编程序控制器是机器人技术的核心,驱动机器人 完成各种任务。
控制器的发展趋势
1 更强大的处理能力
可编程序控制器工作原理
控制器是现代工业自动化的核心,它以编程方式控制机械设备和生产流程。 本演示将介绍可编程序控制器的基本原理、组成部分、工作流程、输入输出、 应用领域以及未来发展。
第五章可编程序控制器及其工作原理综述
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第五章
欧姆龙PLC外形图:
C200H系列PLC
2018/10/14
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第五章
CPM1A、CPM2A系列PLC
2018/10/14
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第五章
第一节可编程序控制器的发展及特点
2018/10/14
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第五章
第三代:70年代末期到80年代中期。其特
点是:CPU采用8位和16位微处理器,有些 还采用多微处理器结构,存储器采用 EPROM、EAROM、CMOSRAM等 ; 第四代:80年代中期到90年代中期。PLC 全面使用8位、16位微处理芯片的位片式芯 片,处理速度也达到1us/步 ; 第五代:90年代中期至今。PC使用16位和 32位的微处理器芯片,有的已使用RISC芯 片。
第五章
FX1SN系列PLC
2018/10/14
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第五章
西门子PLC外形图:
S7-200系列PLC
2018/10/14
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第五章
S7-300系列PLC
2018/10/14
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第五章
S7-400系列PLC
2018/10/14
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第五章
(二)可编程序控制器的发展 1968年,美国最大的汽车制造厂家通用汽 车公司(GM公司)提出设想。 1969年,美国数字设备公司研制出了世界 上第一台PLC,型号为PDP-14。 第一代:从第一台可编程控制器诞生到70 年代初期。其特点是:CPU由中小规模集 成电路组成,存储器为磁芯存储器; 第二代:70年代初期到70年代末期。其特 点是:CPU采用微处理器,存储器采用 EPROM ;
可编程序控制器的工作原理
原
序。前面执行的结果马上就可以被后面要执行的任务所用。
理
PC将执行的结果写入存储器的输出状态表寄存区中保存。
可
编
程
序
控
制
器 的 工 作 原
输 出 刷 新 阶
理段
1.3
第5页
当执行完程序后,将输出状态表寄存区中的所有输出状态送到输出锁存电 路,以驱动输出单元把数字信号转换成现场信号输出给执行机构。
PC重复地执行上述三个阶段,每重复。
顺序扫描的工作方式简化了程序设计,并为PC可靠运行提供了保证。一 方面,在同一个扫描周期内,前面指令执行的结果马上就可以被后面要执行的 指令所用;另一方面,PC内部设有扫描周期监视定时器,监视每次扫描时间 是否超过规定的时间,若超过,PC将停止工作并给出报警信号。
这种工作方式的显著不足是输入输出响应滞后。由于输入状态只在输入采 样阶段读入,而在程序执行阶段,即使输入状态变化,输入状态表寄存区中的 数据也不会改变。输入状态的变化只能在下一个扫描周期才能得到响应,这就 是PC输入输出响应滞后现象。一般来说,最大滞后时间为2~3个扫描周期, 这与编程方法有关。
电 工 电 子 技 术
过渡页
第2页
可编程序控制器的工作原理
• 1.1 输入采样阶段 • 1.2 程序执行阶段 • 1.3 输出刷新阶段
第3页
可
编
程
序
用户编制好程序后,将其输入到
控
PC的存储器中寄存,PC是靠执行用
制
户的程序来实现控制要求的。PC是以
器
扫描方式工作的,其工作过程可分为
的
三个阶段:输入采样阶段、程序执行
电 工 电 子 技 术
工
阶段和输出刷新阶段,如图16-6所示
简述可编程控制器的工作原理
简述可编程控制器的工作原理可编程控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是一种专门用于工业自动化控制的计算机设备。
它通过对输入信号的采集、处理和输出控制信号,实现对工业过程的控制。
PLC的工作原理主要包括输入模块、中央处理器(CPU)、输出模块和通信模块等几个基本组成部分。
PLC的输入模块用于采集外部设备产生的各种输入信号,例如传感器、按钮、开关等。
这些输入信号经过输入模块的转换和处理后,以二进制的形式传送给PLC的中央处理器。
中央处理器是PLC的核心部件,它负责对输入信号进行逻辑运算、数据处理和控制算法的执行。
根据预设的程序和逻辑条件,中央处理器将计算结果存储在内部的存储器中,以供后续的输出控制使用。
PLC的输出模块负责将处理后的结果转换为合适的控制信号,通过继电器、电磁阀、电机等输出装置,对工业过程进行控制。
输出模块接收中央处理器传输的二进制信号,并根据预设的输出逻辑进行转换和放大,最终输出为电流、电压等形式的控制信号。
这些控制信号通过输出模块的端口连接到外部设备上,对其进行控制。
除了输入模块、中央处理器和输出模块外,PLC还可以配备通信模块。
通信模块可以实现PLC与其他设备之间的数据交换和通信,例如与上位机的通信、与其他PLC的通信等。
通过通信模块,PLC可以接收外部的控制指令或发送状态信息,实现更复杂的控制功能。
PLC的工作原理可以简单概括为:通过输入模块采集外部设备的输入信号,经过中央处理器的处理和运算,得出控制结果,再通过输出模块将控制信号传递给外部设备,从而实现对工业过程的控制。
PLC的特点是可编程性,用户可以通过编程软件编写控制程序,根据实际需求进行逻辑运算、数据处理和控制算法的设计,从而实现不同的控制功能。
PLC的工作原理具有以下几个特点:1. 可编程性:PLC可以根据用户的需求进行编程,实现不同的控制功能。
用户可以根据具体的工业过程和控制要求,编写控制程序,并通过编程软件将程序下载到PLC中,使其执行相应的控制任务。
第05章 可编程序控制器及其工作原理
作者:许翏
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第五章 2.组合式结构
组合式PLC组成示意图
2014-7-17
作者:许翏
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第五章
第二节 可编程序控制器的硬件组成
一、中央处理器(CPU) 二、存储器
三、输入、输出接口
2014-7-17
作者:许翏
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第五章
第四节 可编程序控制器的工作原理
一、可编程 序控制器的 工作方式与 运行框图
图5-13
2014-7-17
继电接触器控制与PLC控制方式比较
b)PLC控制梯形图
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a)继电接触器控制系统控制
作者:许翏
第五章 PLC的工作方式 是一个不断循环的顺 序扫描工作方式,每 一次扫描所用的时间 称为扫描周期。CPU 从第一条指令开始, 按顺序逐条地执行用 户程序直到用户程序 结束,然后返回第一 条指令开始新的一轮 扫描。PLC就是这样 周而复始地重复上述 循环扫描工作的。
第五章
典型的梯形图示意图
典型梯形图示意
2014-7-17
作者:许翏
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第五章
(二)指令表(STL)编程
指令表编程举例 a)梯形图 b)指令表
2014-7-17
作者:许翏
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第五章
(三)状态流程图(功能图)编程
钻孔顺序的状态流程图
2014-7-17
2014-7-17
作者:许翏
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可编程序控制器及其工作原理
3、交、直流输入接口电路
第五章
与直流输入接口基本相同。 差异:每个发光二极管由两个并联反接的发光二极管代替。
42
第五章
(二)开关量输出接口电路
1.晶体管输出接口电路(直流输出接口)
PLC
光电 隔离
过电压 保护
输出接通 显示作用
起开关 作用
用户提供 电源
短路保护
43
第五章
2.晶闸管输出接口电路(交流输出接口)
输入输出接口一般都具有光电隔离和滤波功能, 以提高PLC的抗干扰能力
39
第五章
(一)开关量输入接口电路
1.直流输入接口电路
起限流 作用
R1、R2起 分压作用
实现光电隔 离并转换成 标准信号(5V)
用户提供
电源
R2、C起
滤波作用
输入接通 显示作用
40
输出接通 显示作用
2.交流输入接口电路
第五章
隔直通 交作用
15
第五章
中国PLC市场( 2009年度)
大型PLC市场份额
大型PLC市场,欧 美品牌占据绝对主导, 2009年大型PLC市场 规模居前三位的是:
Siemens(西门子)、S chneider(施耐德) 和 Rockwell(罗克韦 尔)
占比分别为25.5%、 22.7%和17.0%。
16
第五章
7
第五章
(二)可编程序控制器的发展
1. 1969年美国研制出世界上第一台PLC以后,日本、 德国、法国等国相继研制了各自的PLC。
2. 70年代中期,PLC进入了实用化阶段。 3. 70年代末和 80年代初,PLC进入了成熟阶段。PLC
应用面扩大、销售额剧增,功能进一步增强、处理 速度更快 。 4. 80年代初—至今,继续发展阶段。性能/价格比大 幅度提高,编程语言多样化,人机对话能力增强。
可编程序控制器的构成及工作原理课件
总结词
要点二
详细描述
可编程序控制器广泛应用于制造业、电力、交通、化工等 领域。
可编程序控制器在工业自动化领域应用广泛,涉及制造业、 电力、交通、化工等多个领域。在制造业中,PLC用于控 制生产线的自动化生产;在电力系统中,PLC用于实现发 电、输电、配电等过程的自动化控制;在交通领域,PLC 用于控制交通信号灯、轨道交通等;在化工领域,PLC用 于实现化学反应过程的自动化控制。
PART 03
可编程序控制器的工作原 理
扫描技术
扫描技术是可编程序控制器的基本工 作原理之一,它是指PLC通过顺序扫 描输入状态和数据,然后根据用户程 序进行逻辑运算和数据处理,最后再 顺序输出控制信号的过程。
VS
在扫描技术中,PLC按照固定的扫描 速度逐一扫描输入端子,读取输入状 态和数据,并将这些状态和数据存储 在内部存储器中。然后根据用户程序 对输入状态和数据进行处理,生成相 应的控制信号,最后再逐一输出到输 出端子,驱动外部设备。
详细描述
梯形图使用图形符号表示输入、输出、 定时器、计数器等控制元素,通过绘 制梯形图来描述控制逻辑。梯形图编 程语言直观易懂,易于理解。
功能块图(FBD)
总结词
功能块图是一种基于方块的图形化编程语言, 用于描述控制逻辑。
详细描述
功能块图使用不同的功能块表示输入、输出、 数学运算、逻辑运算等控制元素,通过将功 能块连接起来实现控制逻辑。功能块图编程 语言易于理解,适合于描具有良好性能和可靠性的 可编程控制器,以确保长期稳
定运行。
兼容性与扩展性
选择具有良好兼容性和扩展性 的可编程控制器,以便未来升
级或扩展系统。
成本效益
在满足性能和可靠性要求的前 提下,选择性价比高的可编程
可编程序控制器工作原理
可编程序控制器工作原理今天咱们来唠唠可编程序控制器(PLC)的工作原理,这可有意思啦。
PLC就像是一个超级智能的小管家,在工业控制领域那可是神通广大。
你看啊,PLC的核心呢,就像是它的大脑,这里面有个微处理器。
这个微处理器可聪明了,就像一个超级学霸,能快速处理各种信息。
那这个信息从哪来呢?这就不得不提到输入部分啦。
输入部分就像是PLC的小耳朵和小眼睛,它能感知外界的各种信号。
比如说,在一个自动化流水生产线上,有传感器检测到零件传过来了,这个传感器就会把信号传给PLC的输入接口。
这个信号就像是在跟PLC说:“小管家,有个零件来啦。
”输入接口就像是个小邮差,把这个消息准确无误地送到PLC的大脑里。
PLC的大脑收到这个消息后,就开始根据预先编写好的程序进行处理。
这个程序啊,就像是给PLC的一套行动指南。
编写程序的人就像是一个导演,告诉PLC在各种情况下该怎么做。
比如说,当接收到零件到来的信号后,如果这个零件是合格品,那就指挥下一个工序的设备开始工作,要是不合格品呢,就把它送到另外一个地方去。
你可别小看PLC的这个工作流程哦。
它在工业生产里那是无处不在。
比如说在汽车制造车间,从车身的焊接到最后的组装,每一个环节都有PLC在默默指挥着。
它能保证整个生产过程有条不紊地进行,就像一个超级乐队指挥,让每个乐器都在正确的时间演奏出正确的音符。
而且啊,PLC还有很强的适应性呢。
如果生产流程需要改变,就像从生产一种汽车型号变成生产另一种型号,只要修改一下程序就好啦。
不像以前那种传统的控制方式,可能要大动干戈地换很多硬件设备。
这就好比是你给小管家重新安排一下任务清单,它就能按照新的要求去工作啦。
PLC的工作原理虽然看起来有点复杂,但是你把它想象成一个聪明又听话的小管家,就很好理解啦。
它不断地接收外界的信息,用自己的小脑袋思考,然后指挥着各种设备去干活,让整个工业生产的世界变得更加高效、有序。
是不是感觉这个小小的PLC超级厉害呀?哈哈。
可编程序控制器的结构和工作原理讲解
可编程序控制器的结构和工作原理讲解PLC的结构主要包括输入模块、输出模块、中央处理器(CPU)、存储器以及通信接口。
其中输入模块负责将现场的各种物理信号转换为数字信号输入给PLC,输出模块则将PLC产生的数字信号转换为相应的物理信号输出到现场设备。
中央处理器是整个系统的核心,负责处理输入信号和程序逻辑,控制输出信号。
存储器用于存储程序和数据,通信接口则提供与其他外部设备进行通信的能力。
PLC的工作原理是基于扫描循环的方式进行的。
PLC首先会对所有输入模块进行扫描,读取输入信号的状态,并将这些状态存储在内部存储器中。
然后,CPU会根据事先编写好的程序进行逻辑判断和运算,以确定相应的输出信号状态。
最后,CPU会将计算得到的输出状态写入到内部存储器中,输出模块再将内部存储器中的输出状态转换为相应的物理信号输出到现场设备。
整个工作过程就是通过不断地扫描输入信号、处理逻辑和计算输出信号状态的循环过程来实现的。
PLC的程序分为运行程序、监控程序和配置程序三部分。
运行程序是PLC的控制程序,包含了各种逻辑判断和运算,用于控制现场设备的工作。
程序中使用的逻辑指令可以根据控制要求进行组合和调整,以实现不同的控制功能。
监控程序是用于监视和记录PLC工作状态的程序,可以实时监测输入信号和输出信号的状态,并记录相关数据以供分析和故障排除。
配置程序则用于对PLC进行设置和参数调整,如输入输出信号的定义、通信接口的配置等。
PLC的工作可分为离散控制和连续控制两种类型。
离散控制主要用于开关量、触发器等只有两个状态的控制,适用于需要进行布尔逻辑运算的场景。
而连续控制适用于模拟量的调节和控制,如电压、电流、温度等连续变化的物理量。
PLC通过对输入信号的采样和处理,可以根据设定的控制策略实现对连续变量的精确控制和调节。
总之,可编程序控制器的结构和工作原理是基于输入模块、输出模块、中央处理器、存储器和通信接口构成的。
通过扫描循环的方式实现对输入信号的采集、处理逻辑判断和计算输出信号状态的控制。
可编程控制器的工作原理
可编程控制器的工作原理1、PLC的工作方式与运行框图众所周知,继电器控制系统是1种“硬件逻辑系统”,如下图所示。
▲继电器控制系统图它的3条支路是并行工作,当按下按钮SB1,中间继电器KT得电,KT的两个触点闭合,接触器KM1、KM2同时得电动作。
所以继电器控制系统采用的是并行工作方式。
可编程控制器是一种工业控制计算机,故它的工作原理是建立在计算机工作原理基础上的,即是通过执行反应控制要求的用户程序来实现的。
但是CPU是以分时操作方式来处理各项任务的,计算机在每一瞬间只能做一件事,所以程序的执行是按程序顺序依次完成相应电器的动作,并变成时间上的串行。
由于运算速度极高,各电器的动作似乎是同时完成的,但实际输入-输出的相,应是有滞后的。
概括而言,PLC的工作方式是1个不断循环的顺序扫描工作方式。
每1次扫描所用的时间称为工作周期。
CPU从第1个指令开始,按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束,然后返回第1条指令开始新的一轮扫描。
PLC就是这样周而复始地重复上述循环扫描的。
执行用户程序时,需要各种现场信息,这些现场信息已接到PLC 的输入端。
PLC采集现场信息即采集输入信号有2种方式:(1)集中采集输入方式一般在扫描周期开始或结束将所有输入信号(输入元件的通/断状态)采集并存放到输入映象寄存器(PII)中。
执行用户程序所需输入状态均在输入映象寄存器中取用,而不直接到输入端或输入模块去取用。
(2)立即输入方式随程序的执行需要哪个输入信号就直接从输入端或输入模块取用这个输入状态,如“立即输入指令”就是这样,此时输入映象寄存器的内容不变,到下一次集中采用输入时才变化。
同样,PLC对外部的输出控制也有集中输出和立即输出两种方式。
PLC工作的全过程可用下图所示的运行框图表示。
▲PLC工作过程图整个运行可分为3个部分:第1部分是上电处理,及其上电后对PLC系统进行一次初始化工作。
包括硬件初始化、I/O模块配置检查、停电保持范围设定及其他初始化处理等。
可编程序控制器工作原理
可编程序控制器工作原理2.1 可编程序控制器简介可编程序控制器,简称PLC。
它是20世纪70年代以来,在集成电路、计算机技术基础上发展起来的一种新型工业设备。
它具有可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小质量轻等优点,国外已广泛应用与自动控制的各个领域,并以成为实现工业自动化的支柱产品。
1987年2月,国际电工委员会(IEC)草案,定义可编程序控制器:“可编程序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,它采用了可编程序的存储器,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命令,并通过数字式和模拟式输入和输出,控制各种类型机械和生产过程。
”2.2 可编程序控制器的结构[5][6]PLC实质上是一种专用的计算机控制系统,它具有比通用计算机更强的与工业现场相连的接口和更适应于控制要求的编程语言。
所以,可编程控制器与其它计算机控制系统一样,也具有中央处理器、I/O 接口、存储器等部分,其典型结构如图2-1 所示。
图2-1 可编程序控制器的结构图2.3 可编程序控制器的工作原理2.3.1 PLC 的工作方式PLC 是以微处理器为核心的,它具有微型计算机的许多特点,但其工作方式却与微型计算机有很大的不同。
微型计算机一般采用等待命令或中断的工作方式,如常见的键盘扫描方式或I/O 扫描方式,当有键按下或I/O 动作,则转入相应的子程序或中断服务程序;无按下,则继续扫描等待。
PLC 采用周期循环扫描的工作方式,即“顺序扫描,不断循环”,这种工作方式是在系统软件控制下进行的。
当PLC运行时,CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序,按指令序号进行周期性的程序循环扫描,如果无转跳指令,则从第一条指令开始逐条顺序执行用户的程序,直到程序结束,然后重新返回第—条指令,开始下一轮的扫描,如此周而复始。
实际上,PLC 扫描工作除了执行用户程序外,还要完成其他工作,整个工作过程分为自诊断、通信服务、执行用户程序三个大的阶段。
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三、输入、输出接口 输入、
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第五章
(一)开关量输入接口电路
1.直流输入接口电路 .
直流输入接口电路
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第五章 2.交流输入接口电路 .
交流输入接口电路
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图5-18 PLC工作过程 工作过程
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第五章
二、可编程序控制器的工作过程
1)输入采样阶段
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2)程序执行阶段
3)输出刷新阶段
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第五章
三、可编程序控制器对输入/输出 可编程序控制器对输入 输出 的处理原则
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第五章 PLC的工作方式 PLC的工作方式 是一个不断循环的顺 序扫描工作方式, 序扫描工作方式,每 一次扫描所用的时间 称为扫描周期。 称为扫描周期。CPU 从第一条指令开始, 从第一条指令开始, 按顺序逐条地执行用 户程序直到用户程序 结束, 结束,然后返回第一 条指令开始新的一轮 扫描。PLC就是这样 扫描。PLC就是这样 周而复始地重复上述 循环扫描工作的。 循环扫描工作的。
1)输出映像寄存器的数据取决于输入端子板上各输入点 在上一刷新周期的接通和断开状态。 在上一刷新周期的接通和断开状态。 2)程序执行结果取决于用户所编程序和输入/输出映像寄 程序执行结果取决于用户所编程序和输入/ 存器的内容及其他各元件映像寄存器的内容。 存器的内容及其他各元件映像寄存器的内容。 3)输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行结果。 输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行结果。 4)输出锁存器的数据,由上一次输出刷新期间输出映像 输出锁存器的数据, 寄存器的数据决定。 寄存器的数据决定。 5)输出端子的接通和断开状态,由输出锁存器决定。 输出端子的接通和断开状态,由输出锁存器决定。
整体式PLC组成示意图 组成示意图 整体式
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第五章 2.组合式结构 .
组合式PLC组成示意图 组成示意图 组合式
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第五章
第二节 可编程序控制器的硬件组成
一、中央处理器(CPU) 中央处理器( ) 二、存储器
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第五章
三、可编程序控制器的分类
(一)按IO点数容量分类 点数容量分类 1.小型机 . 2.中型机 . 3.大型机 . (二)按结构形式分 1.整体式结构 . 2.组合式结构 .
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第五章 1.整体式结构 .
第一节 可编程序控制器概述
一、可编程序控制器的产生与发展
(一)可编程序控制器的产生 (二)可编程序控制器的发展
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第五章
二、可编程序控制器的用途与特点
(一)可编程序控制器的用途 PLC的应用通常可分为五种类型: 的应用通常可分为五种类型: 的应用通常可分为五种类型 顺序控制 运动控制 闭环过程控制 数据处理 通信和联网
第五章
第五章 可编程序控制器 及其工作原理
本章主要内容: 本章主要内容:
第一节 可编程序控制器概述 第二节 可编程序控制器的硬件组成 第三节 可编程序控制器的软件组成 第四节 可编程序控制器的工作原理 第五节 可编程序控制器的主要性能指标
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第五章
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第五章
第五节 可编程序控制器的主要性能指标
一、描述PLC性能的几个术语 描述 性能的几个术语
位:二进制的一位,仅有1、0 二进制的一位,仅有1 数字:4位二进制数构成一个数字 数字: 字节:2个数字或8位二进制数构成一个字节 字节: 个数字或8 字:两个字节构成一个字。 两个字节构成一个字。
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第五章 (二)可编程序控制器的特点 抗干扰能力强, 抗干扰能力强,可靠性高 控制系统结构简单、通用性强、 控制系统结构简单、通用性强、应用灵活 编程方便, 编程方便,易于使用 功能完善,扩展能力强 功能完善, PLC控制系统设计、安装、调试方便 控制系统设计、安装、 控制系统设计 维修方便,维修工作量小 PLC具有完善的自诊 维修方便, 具有完善的自诊 履历情报存储及监视功能。 断,履历情报存储及监视功能。 体积小 重量轻, 体积小、重量轻,易于实现机电一体化 。
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第五章 3.继电器输出接口电路 .
继电器输出接口电路
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第五章
四、电源 六、通信接口 八、编程工具 十、其他部件
五、扩展接口 七、智能I/O接口 智能 / 接口 九、智能单元
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第五章
第四节 可编程序控制器的工作原理
一、可编程 序控制器的 工作方式与 运行框图
继电接触器控制与PLC控制方式比较 图5-13 继电接触器控制与 控制方式比较
a)继电接触器控制系统控制 ) 2010-10-20 b)PLC控制梯形图 ) 控制梯形图
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第五章
二、PLC的主要性能指标 的主要性能指标 (一)存储容量 (二)输入输出点数 输入 输出点数 (三)扫描速度 (四)编程指令的种类和数量 (五)扩展能力 (六)智能单元的数量
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第五章
钻孔顺序的状态流程图
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第五章
(四)功能块图(FBD)编程 功能块图( )
功能块图( 功能块图(FBD)功能举例 )
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第五章
三、可编程序控制器的程序结构 (一)用户程序 (二)数据块 (三)参数块
第五章 3、交、直流输入接口电路 、
交、直流输入接口电路
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第五章
(二)开关量输出接口电路
1.晶体管输出接口电路 .
晶体管输出接口电路
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第五章 2.晶闸管输出接口电路 .
晶闸管输出接口电路
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第五章
典型的梯形图示意图
典型梯形图示意
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第五章
(二)指令表(STL)编程 指令表( )
指令表编程举例 a)梯形图 b)指令表 ) )
2010-10-20
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第五章
(三)状态流程图(功能图)编程 状态流程图(功能图)
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第五章
第三节 可编程序控制器的软件组成
一、系统软件 (一)系统管理程序 (二)用户指令解释程序 (三)标准程序模块及系统调用程序
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上一张幻灯片 下一LAD)编程 梯形图( )
符号对照
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