plc试讲课件

SB1 继电器 控 制 KM
SB2 KM
线圈
常开触点 00000 00001 01000 PLC控制 01000
常闭触点
线圈
继电器控制
QS
FU SB2
工作原理:
合刀开关QS 按SB1→KM线圈得电 →KM辅助触头闭合自 锁→KM主触头闭合 →M运转 FR SB1 按SB2→KM线圈失电 →KM辅助触头解除自 锁→KM主触头断开 →M停转
元件类型
初始化用 状态寄存器 （S ） 一般用 保持用 报警用 100ms 定时器（T） 10ms 1ms（积算） 电池后备 电池后备 0.1～3276.7s 0.01～327.67s 0.001～32.767s（保持）
性能规格
元件编号
S0～S9（10点） S10～S499（490点） S500～S899（400点） S900～S999（100点） T0～T199（200点） T200～T245（46点） T246～T249（4点） T250～T255（6点）
（4）感性负载断电时产生很高的反电势，对输出单元电路 产生冲击，对于大电感或频繁关断的感性负载应使用外部 抑制电路，一般采用阻容吸收电路或二极管吸收电路
4.编程器
• 编程器是PLC的重要外 围设备。利用编程器将 用户程序送入PLC的存 储器，还可以用编程器 检查程序，修改程序， 监视PLC的工作状态。 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。
元件编号
X000～X267（8进制编号）
Y000～Y267 （8进制编号）
DC5～30V，0.5A/点， 0.8A/4点，1.6A/8点（电阻 负载）
M0～M499（500点） M500～M1023（524点） M1024～M3071（2048点） M8000～M8255（256点）
FX2N系列PLC编程软元件一览表 （2）
• 直流输入电路
输入点状 态显示
光电耦合
• 继电器输出电路
输入点状 态显示
继电器
• 晶体管输出电路
光电耦合
• 晶闸管输出电路
• 输入/输出电路常见问题
（1）用三极管等有源元件作为无触点开关的输出设备，与 PLC输入单元的连接时，由于三极管自身有漏电流存在， 或者电路不能保证三极管可靠截止而处于放大状态，使得 即使在截止时，仍会有一个小的漏电流流过，当该电流值 大于1.3mA时，就可能引起PLC输入电路发生误动作。可 在PLC输入端并联一个旁路电阻来分流，使流入PLC的电 流小于1.3mA （2）应在输出回路串联保险丝，避免负载电流过大，会损 坏输出元件或电路板。 （3）由于输出端子漏电流和残余电压的存在，当驱动不同 类型的负载时，需要考虑电平匹配和误动等问题。
1．4 PLC的组成
工业控制计算机，其硬件系统都大体相同，主要由中央处理器模块、存 储器模块、输入输出模块、编程器和电源等几部分构成。
1.中央处理器
(1)从程序存储器读取程序指令，编译、执行指令 (2)将各种输入信号取入 (3) 把运算结果送到输出端 (4) 响应各种外部设备的请求
PLC的中央处理器一般可分为： （1）通用处理器：8086、80286、80386 （2）单片机芯片：8031、8096 （3）位片式微处理器：AMD-2900 小型PLC多采用8位微处理器或单片机作为CPU 中型PLC多采用16位微处理器或单片机作为CPU 大型PLC多采用高速位片式微处理器
• 电源的直流输电压多为直流5V和直流24V。直流 5V电源供PLC内部使用，直流24V电源除供内部 使用外还可以供输入/输出单元和各种传感器使用 • 可编程序控制器的电源一般采用开关式电源，其 特点是输入电压范围宽、体积小、重量轻、效率 高、抗干扰性能好。
6.其它
（1）外部设备接口 外设接口电路用于连接编程器或其他图形编 程器、文本显示器、触摸屏、变频器等并能通过 外设接口组成PLC的控制网络。PLC通过PC/PPI 电缆或使用MPI卡通过RS-485接口与计算机连接， 可以实现编程、监控、连网等功能 （2）I/O扩展接口 扩展接口用于扩展输入/输出单元，它使PLC 的控制规模配置更加灵活，这种扩展接口实际上 为总线形式，可以配置开关量的I/O单元，也可配 置模拟量和高速计数等特殊I/O单元及通信适配器 等。
1．1 PLC的历史背景
可编程序控制器(Programmable Controller)简称为 PC 可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Cntroller)。简称为PLC 一、可编程序控制器的历史
20世纪70年代前 — 继电器接触器控制系统 优点：结构简单、价格低廉 缺点：灵活性差、可靠性低、耗电多、 寿命短
FX2N系列PLC编程软元件一览表 （1）
元件类型
输入继电器 （X ） DC输入 继电器（MR） 输出继电器 （Y ） 双向可控硅 （MS） 晶体管（MT） 一般用 辅助继电器 （ M） 保持用 保持用 特殊用 电池后备区 电池后备离 AC250V，DC30V，2A/1点 （电阻负载） AC85～242V，0.3A/点， 0.8A/4点（电阻负载）
2.存储器 • 只读存储器ROM：存放系统程序
• 随机存储器RAM：存放用户程序和中间运 算数据
• 可电擦写存储器EEPROM：存放需要长期 保存的重要数据
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，如直流输入电路和交流输入电 路。 • 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 • 晶闸管 -- 高速大功率 • 晶体管 -- 高速小功率
分类 I/O点数 微型 ≤64 小型 64~128 中型 128~512 大型 512~8192 超大型 ≥8192
小型机：一体机，有接口可扩展。
中、大型机：模块式，可按需要在主板上随意组合 。
电源模块 底 板
CPU模块
IO模块
• （1）按结构分类
• 整体式PLC： 又称单元式或箱体式。整体式PLC 是将电源、CPU、I／0部件都集中装在一个机箱 内。一般小型PLC采用这种结构。 • 模块式PLC：将PLC各部分分成若干个单独的模 块，如 CPU模块、I／0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。 • 有的PLC将整体式和模块式结合起来，称为叠装 式PLC。
（4）功能块图（Function block diagram）功能块图是 一种类似于数字逻辑电路的编程语言，熟悉数字电路 的人比较容易掌握。该编程语言用类似与门、或门的 方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的 输入变量，右侧为输出变量，输入端、输出端的小圆 点表示“非”运算，信号自左向右流动。就像电路图
ACLR
(DELT) CLR
ENT
手持式的编程器
• 手持式编程器：不能直接输人和编辑梯形 图，只能输入和编辑指令表程序，因此又 叫做指令编程器。
• 编程软件编程：在屏幕上直接生成和编辑 梯形图、指令表、功能块图和顺序功能图 程序，并可以实现不同编程语言的相互转 换。
5.电源单元
cpu
存储器
电源
I/O接口 传感器 其它
100ms（积算） 0.1～3276.7s （保持）
FX2N系列PLC编程软元件一览表 （3）
元件类型
加计数器 计数器 （C ）
性能规格
16位，0～32767，一般用 16位，0～32767，电池后备 32位，-2147483648～ 2147483647 ，一般用 32位，-2147483648～ 2147483647 ，电池后备 32位加/减计数，电池后备 16位 ，一般用 16位 ，电池后备
1．2 PLC的分类
• （1）按控制规模分类
为了适应不同工业生产过程的应用要求，可编程序控制器 能够处理的输入/输出信号数是不一样的。一般将一路信 号叫做一个点，将输入点数和输出点数的总和称为机器的 点。按照I/O点数的多少，可将PLC分为超小(微)、小、中、 大、超大等五种类型。以上分类是基于习惯，所以上述分 类并不严格。 按I/O点数分类
1968 年．美国最大的汽车制造厂家 —— 通用汽车公司 (GM) 为了适应汽车型号不断更新的需要，提出了十条技 术指标在社会上公开招标，制造一种新型的工业控制装置， 提出了研制可编程序控制器的基本设想，其核心为以下四 点，即 • (1) 用计算机代替继电器控制盘。 (2) 用程序代替硬件接线。 (3) 输入/输出电平可与外部装置直接连接。 (4) 结构易于扩展 美国数字设备公司（DEC）中标并于1969年研出 了世界上第一台可编程序控制器，型号为PDP-14并应用于 通用汽车公司的生产线上。
PC FP PROGRAMMER
ST XWX NOT DT/Ld C
AN YWY STK IX/IY D
OR RWR TM TSV E
OT LWL CT CEV F
FN/P FL (BIN) K/H SC (-) OP SRC READ WRT
8
9
A
B
4
5
6
7
0
1
2
3
(HELP) CLR
语言，是从继电接触器控制电路演变过来的。 （2）指令表 （Instruction list）指令表也叫做语句表。 它和单片机程序中的汇编语言有点类似，由语句指令依 一定的顺序排列而成。
（3）顺序功能图（Sequential function chart）顺序功
能图常用来编制顺序控制类程序。它包含步、动作、转 换三个要素。