中职《电气控制与PLC技术应用》课程教学课件-认识PLC

PLC主要生产商
美国：AB （ Allen-Bradly ） 公司、 GE（ General Electric ）公司、 Emerson公司 日本：三菱公司 、OMRON（欧姆龙）公司、 松下公司 德国：西门子公司 法国：施耐德公司 瑞士：ABB公司
目前我国已投产中小型可编程逻辑控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系 列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏 州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获 得了应用。
电气控制与PLC技术应用
11.认识PLC
目录
1
PLC是什么
2
PLC结构特点
3
PLC应用
一、PLC是什么
PLC定义、发展历程、主要生产商
PLC定义
PLC的英文全程是Programmable Logic Controller，翻译成中文是可编程序 逻辑控制器。
根据国际电工委员会（IEC）对PLC的定义如下：可编程控制器是一种 数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一 类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、 定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/ 输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设 备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则 设计。
CPU将用户程序执行结果一起送到输出接口电路，完成驱 动处理，控制被控器件进行各种相应动作。然后CPU又返 回执行下一个循环扫描周期。
三、PLC能做什么？
PLC的应用
PLC的应用
PLC的应用
（1）开关量的逻辑控制。取代传统的继电器控制，实现逻辑控制、 顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于自动化流水线。
三菱FX2N-48MR型可编程逻辑控 制器
输入指示灯
三菱FX2N-48MR型可编程逻辑控 制器
输出指示灯
三菱FX2N-48MR型可编程逻辑控 制器
电源指示灯
三菱FX2N-48MR型可编程逻辑控 制器
运行指示灯
三菱FX2N-48MR型可编程逻辑控 制器
PLC出错 指示灯
谢谢观看
PLC发展历程
1968年 美国最大的汽车制造商通用汽车公司(GM)，为了适应 汽车生产工艺不断更新的需要，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。 1969年 美国DEC数字设备公司研制出世界上第一台PLC； 1971年 日本生产出微处理式PLC 1973年 欧洲开始生产PLC； 1974年 我国开始研究PLC；80年代PLC技术开始成熟、进入应用 阶段。
控制 入口传感器接通 驱动门电机正转 车库传感器接通 驱动门电机反转
输入和输出
三菱FX2N-48MR型可编程逻辑控
制器
输入端：包括一个输入公共端、输入接线端（X000～X027）， 用于连接外部控制信号
输出端：包括五个输出公共端（COM1～COM5）、输出接线端 （Y000～Y027），用于连接被控设备
二、PLC结构特点
PLC组成、工作原理
PLC结构 PLC主要由中央处理单元、存储器、输入∕输出接口单元、电源、 编程装置组成
PLC结构示意图
PLC结构
结构 中央处理单元（CPU）
存储器
系统程序存储器 用户程序存储器
输入∕输出接口单元
电源 编程装置
说明 相当于PLC的大脑，总是不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新 系统输出。 系统程序存储器用来存放厂家系统程序，用户不能随意修改，它保 证PLC具有基本功能，完成各项控制任务。 用户程序存储器用来存放用户编写的程序，其内容可由用户任意修 改或增删。 是PLC的眼、耳、手、脚，是PLC与外部现场设备连接的桥梁。输入 接口单元用来接收和采集输入信号，可以是按钮、限位开关、接近 开关、光电开关等开关量信号，也可以是电位器、测速发电机等提 供的模拟量信号。输出接口单元可用来控制接触器、电磁阀、电磁 铁、指示灯、报警装置等开关量器件，也可控制变频器等模拟量器 件。 PLC的供电电源一般为AC220V或DC24V。一些小型PLC还提供DC24V电 源输出，用于外部传感器的供电。 编程装置用来生成用户程序，并用它进行检查、修改、对PLC进行监 控等。可使用编程软件在计算机上直接生成用户程序，再下载到PLC 进行系统控制；也可采用手持编程器，但它只能输入和编辑指令表 ，但又其体积小，价格便宜，故常用于现场调试和维护。
PLC工作原理
PLC采用周而复始的循环扫描工作原理，大致有以下三个阶段：
PLC工作过程示意图
PLC工作原理
阶段

工作过程描述
CPU不断对输入接口进行扫描，采集输入端子的信号。在
输入采样阶段 同一扫描周期，采集到的信号不会发生变化并一直保持。
程序处理阶段 输出刷新阶段
CPU将用户程序执行结果一起送到输出接口电路，完成驱 动处理，控制被控器件进行各种相应动作。然后CPU又返 回执行下一个循环扫描周期。
（2）运动控制。指PLC使用与门的位移控制模块控制驱动步进电机和 伺服电机，实现对机械部件的运动控制。
（3）数据处理。现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、逻辑运算、函 数运算）、数据转换、数据传送、排序、查表、位操作等功能，可以完 成数据的采集、分析及处理。
PLC的应用
（4）过程控制。过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环 控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。目前大中 型PLC和部分小型PLC都有PID模块。
（5）通信及联网。 PLC通信含PLC间的通信及PLC不其它智能设备间 的通信。新近生产的PLC都具有串口通信接口，利用通信功能，可以方 便实现生产自动化和远程控制。
看一个案例
帮助理解PLC的控制作用和结构原理
人工控制过程
PLC控制过程
车库传感器 门下位置传感器
入口传感器
门电机
动作
检测到车接近门 卷帘门打开 确认车通过 卷帘门关闭