PLC第八章 PLC的功能模块

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PLC组成及工作原理

PLC组成及工作原理PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化控制系统中的电子设备。

它由中央处理器、输入模块、输出模块和编程设备组成，用于控制和监测各种工业过程。

PLC的工作原理是基于输入信号的检测和输出信号的控制。

当输入信号满足特定条件时，PLC会执行相应的控制逻辑，并通过输出模块控制外部设备的运行状态。

PLC的组成主要包括以下几个部分：1. 中央处理器（CPU）：中央处理器是PLC的核心部件，负责执行控制逻辑和处理输入输出数据。

它通常具有高速运算能力和多种通信接口，可以与其他设备进行数据交换。

2. 输入模块：输入模块用于接收外部信号，并将其转换为数字信号供CPU处理。

常见的输入信号包括开关、传感器、编码器等。

输入模块通常具有多个通道，可以同时接收多个信号。

3. 输出模块：输出模块用于控制外部设备的运行状态，将CPU处理后的数字信号转换为相应的模拟信号或开关信号。

常见的输出设备包括电机驱动器、继电器等。

输出模块通常具有多个通道，可以同时控制多个设备。

4. 编程设备：PLC的编程设备用于编写、修改和下载控制程序。

常见的编程设备包括编程软件、编程电缆等。

通过编程设备，用户可以根据实际需求编写控制逻辑，配置输入输出模块，并进行在线监测和调试。

PLC的工作流程如下：1. 输入信号采集：PLC的输入模块接收外部信号，并将其转换为数字信号。

这些输入信号可以来自传感器、开关、编码器等设备。

2. 控制逻辑执行：PLC的中央处理器根据预设的控制逻辑进行计算和判断。

控制逻辑可以通过编程设备进行编写和修改，以满足具体的控制要求。

3. 输出信号控制：根据控制逻辑的计算结果，PLC的输出模块控制外部设备的运行状态。

输出信号可以是模拟信号或开关信号，用于控制电机、继电器等设备。

4. 监测和调试：PLC可以通过编程设备进行在线监测和调试。

用户可以实时查看输入信号的状态、输出信号的控制情况，以及中央处理器的运行状态，以确保系统的正常运行。

PLC项目教学教案

PLC项目教学教案第一章：PLC基础知识1.1 PLC简介1.1.1 PLC的定义1.1.2 PLC的发展历程1.1.3 PLC的应用领域1.2 PLC的组成部分1.2.1 中央处理单元（CPU）1.2.2 输入/输出模块（I/O模块）1.2.3 电源模块1.2.4 编程设备及通信接口1.3 PLC的工作原理1.3.1 PLC的工作方式1.3.2 PLC的扫描周期1.3.3 PLC的指令系统第二章：PLC编程软件的使用2.1 编程软件的安装与启动2.1.1 软件的安装步骤2.1.2 软件的启动及界面简介2.2 编程软件的基本操作2.2.1 创建新项目2.2.2 输入/编辑程序2.2.3 编译与程序2.3 编程软件的功能模块2.3.1 梯形图编程2.3.2 功能块图编程2.3.3 指令表编程第三章：PLC编程技术3.1 定时器与计数器3.1.1 定时器的使用3.1.2 计数器的使用3.2 逻辑控制指令3.2.1 常用的逻辑控制指令3.2.2 指令的编程与应用3.3 数据传输与运算指令3.3.1 数据传输指令3.3.2 运算指令3.4 功能指令3.4.1 常用功能指令简介3.4.2 功能指令的应用实例第四章：PLC控制系统设计4.1 PLC控制系统设计流程4.1.1 需求分析4.1.2 硬件选型4.1.3 软件设计4.1.4 系统调试与验收4.2 PLC控制系统硬件设计4.2.1 PLC的选型及参数确定4.2.2 I/O模块的配置4.2.3 外围设备的选型及连接4.3 PLC控制系统软件设计4.3.1 梯形图编程方法4.3.2 功能块图编程方法4.3.3 指令表编程方法第五章：PLC项目实践5.1 项目一：三相异步电动机的启停控制5.1.1 项目要求5.1.2 设计思路5.1.3 编程与实现5.2 项目二：抢答器系统5.2.1 项目要求5.2.2 设计思路5.2.3 编程与实现5.3 项目三：水位自动控制系统5.3.1 项目要求5.3.2 设计思路5.3.3 编程与实现5.4 项目四：交通信号灯控制系统5.4.1 项目要求5.4.2 设计思路5.4.3 编程与实现5.5 项目五：小型生产线自动控制系统5.5.1 项目要求5.5.2 设计思路5.5.3 编程与实现第六章：PLC的故障诊断与维护6.1 PLC故障诊断方法6.1.1 视觉检查法6.1.2 信号诊断法6.1.3 程序检查法6.2 PLC故障处理步骤6.2.1 确定故障现象6.2.2 定位故障部位6.2.3 故障原因分析6.2.4 故障排除与修复6.3 PLC的日常维护与保养6.3.1 环境要求6.3.2 硬件维护6.3.3 软件维护第七章：PLC在工业现场的应用案例分析7.1 案例一：PLC在自动化生产线的应用7.1.1 应用背景7.1.2 系统设计7.1.3 实施效果分析7.2 案例二：PLC在电梯控制系统中的应用7.2.1 应用背景7.2.2 系统设计7.2.3 实施效果分析7.3 案例三：PLC在环保领域的应用7.3.1 应用背景7.3.2 系统设计7.3.3 实施效果分析第八章：PLC技术的发展趋势8.1 PLC技术的创新点8.1.1 微处理器的升级8.1.2 通信技术的进步8.1.3 编程技术的创新8.2 PLC技术在物联网中的应用8.2.1 物联网的基本概念8.2.2 PLC在物联网中的作用8.2.3 物联网下的PLC技术发展8.3 PLC技术在智能制造中的应用8.3.1 智能制造的概念8.3.2 PLC在智能制造中的关键作用8.3.3 智能制造下的PLC技术发展第九章：PLC技术的安全性与可靠性9.1 PLC系统的安全性9.1.1 硬件安全措施9.1.2 软件安全措施9.1.3 系统安全防护策略9.2 PLC系统的可靠性9.2.1 硬件可靠性设计9.2.2 软件可靠性设计9.2.3 系统可靠性评估与改进第十章：PLC技术的未来展望10.1 新型PLC技术的发展方向10.1.1 边缘计算与PLC的融合10.1.2 与PLC的结合10.1.3 开源PLC技术的兴起10.2 PLC技术在未来的应用前景10.2.1 工业4.0与PLC技术10.2.2 智慧城市与PLC技术10.2.3 轨道交通与PLC技术重点和难点解析一、PLC基础知识重点和难点解析：PLC的定义、发展历程、应用领域以及其组成部分和工作原理是理解PLC技术的基础。

PLC的结构和工作原理

PLC的结构和工作原理PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制系统的电子设备。

它是一个数字计算机，通过与输入/输出模块和其他设备进行通信，以控制并监视机械、工艺或其他工业过程。

1.CPU（中央处理器单元）：是PLC的控制中枢，负责执行用户编程的指令，以确定输出状态。

CPU包括运算部件、寄存器和时钟等。

2.存储器：包括程序存储器和数据存储器。

程序存储器用于存储用户编写的程序，数据存储器用于存储数据。

这些存储器通常是非易失性的，以确保即使在断电后也能保留数据。

3.输入模块（I/O模块）：用于接收外部信号，例如传感器输入，按钮输入等。

输入模块将外部信号转换成数字形式，然后传递给CPU进行处理。

4.输出模块（O模块）：用于控制外部设备，例如执行器，驱动器等。

输出模块接收来自CPU的信号，并将其转换为可控制的形式，以便控制外部设备的操作。

5.通信模块：用于与其他设备进行通信，例如电脑、传感器等。

通信模块可以通过串行端口或以太网端口与其他设备进行通信。

PLC的工作原理如下：1. 程序编写：用户使用特定的编程语言（通常是类似于Ladder Diagram的语言）编写PLC程序。

程序包括输入信号检测、逻辑判断、输出控制等指令。

2.程序加载：将编写好的程序加载到PLC的存储器中，以便CPU读取和执行。

3.执行程序：CPU按照程序中指定的顺序读取指令，并根据输入信号的状态进行逻辑判断和运算。

根据程序中的逻辑，通过输出模块控制外部设备的状态。

4.监控：PLC可以通过与计算机或HMI（人机界面）等设备进行连接，以实时监控PLC的运行状态和更改程序，以便通过外部输入变化进行实时控制调整。

5.循环执行：PLC程序常常是一个循环执行的过程，即程序一直在不断地读取输入信号，根据逻辑进行判断和控制输出。

这样可以保持对系统的持续监控和控制。

总结起来，PLC是一种可编程的数字控制设备，通过与输入/输出模块和其他设备进行交互，来控制和监视自动化系统中的机械、工艺或其他工业过程。

西门子S7-200 SMART PLC原理及应用教程课件第八章

表8-2 PWM的特殊存储器
Q0.1 SM67.0 SM67.1 SM67.2 SM67.3 SM67.4 SM67.5 SM67.6 SM67.7 SMW68 SMW70
Q0.2 SM77.0 SM77.1 SM77.2 SM77.3 SM77.4 SM77.5 SM77.6 SM77.7 SMW78 SMW80
脉冲宽度
更新更新
更新更新
周期时间
更新更新
更新
8.1.3 PLS高速输出指令举例
CPU ST40的QO.O输出一串脉冲，周期为100ms，脉冲宽度时间为 20ms，要求有起停控制，梯形图如图8-2所示。
图8-2 PWM脉冲输出梯形图
8.1.4 PWM向导使用举例
初学者往往对于控制字的理解比较困难，但西门子公司设计了指令向导功能，读者只要设置参数即可生成子程序，使得程序的编写变得简单。以下将介绍此方法。
行。如图8-10。
图8-10 单三拍工作过程
当A相通电，B、C相不通电时，由于磁通具有走磁阻最小路径的特点，转子齿1和3的轴线与定子A极轴线对齐。同理断开A接通B时、断开B接通C时转子转过30º。按A-B-CA……接通和断开控制绕组转子连续转动。转速取决于控制绕组通、断电的频率，转向取决于通电的顺序。 2.三相六拍运行。
图8-12 步进电机驱动原理图
(2)步距角为每输入一个脉冲电信号转子转过的角度，用θb表示。当电动机按三相单三拍运行A-BC-A……顺序通电时，换接一次绕组，转子转过的角度为1/3齿距角；转子需要走3步，才转过一个齿距角。当按三相六拍运行A-AB-B-BC-C-CA-A……顺序通电时，换接一次绕组，转子转过的角度为1/6 齿距角；转子需要68步才转过一个齿距角。齿距角为转子相邻两齿间的夹角，用θt表示。

PLC系统组成及各部分的功能

PLC系统组成及各部分的功能一．系统组成。

二．各部分的作用。

1．CPU运算和控制中心起“心脏”作用。

纵：当从编程器输入的程序存入到用户程序存储器中，然后CPU根据系统所赋予的功能（系统程序存储器的解释编译程序），把用户程序翻译成PLC内部所认可的用户编译程序。

横：输入状态和输入信息从输入接口输进，CPU将之存入工作数据存储器中或输入映象寄存器。

然后由CPU把数据和程序有机地结合在一起。

把结果存入输出映象寄存器或工作数据存储器中，然后输出到输出接口、控制外部驱动器。

组成：CPU由控制器、运算器和寄存器组成。

这些电路集成在一个芯片上。

CPU通过地址总线、数据总线与I/O接口电路相连接。

2．存储器具有记忆功能的半导体电路。

分为系统程序存储器和用户存储器。

系统程序存储器用以存放系统程序，包括管理程序，监控程序以及对用户程序做编译处理的解释编译程序。

由只读存储器、ROM组成。

厂家使用的，内容不可更改，断电不消失。

用户存储器：分为用户程序存储区和工作数据存储区。

由随机存取存储器（RAM）组成。

用户使用的。

断电内容消失。

常用高效的锂电池作为后备电源，寿命一般为3~5年。

3．输入/输出接口（1）输入接口：光电耦合器由两个发光二极度管和光电三极管组成。

发光二级管：在光电耦合器的输入端加上变化的电信号，发光二极管就产生与输入信号变化规律相同的光信号。

光电三级管：在光信号的照射下导通，导通程度与光信号的强弱有关。

在光电耦合器的线性工作区内，输出信号与输入信号有线性关系。

输入接口电路工作过程：当开关合上，二极管发光，然后三极管在光的照射下导通，向内部电路输入信号。

当开关断开，二极管不发光，三极管不导通。

向内部电路输入信号。

也就是通过输入接口电路把外部的开关信号转化成PLC内部所能接受的数字信号。

（2）输出接口PLC的继电器输出接口电路工作过程：当内部电路输出数字信号1，有电流流过，继电器线圈有电流，然后常开触点闭合，提供负载导通的电流和电压。

PLC特殊功能模块(温度控制模块)NEW

可靠性
选择具有良好口碑和稳定性能的温度控制模块，以确保长期可靠运行。
04 温度控制模块的使用与维护
温度控制模块的使用步骤
启动温度控制
设定温度参数
根据实际需求，通过PLC编程软件或控制面板设定温度参数，包括目标温度、温度范围等。
按下启动按钮，温度控制模块开始工作，执行温度控制任务。
监控运行状态
通过PLC编程软件或控制面板实时监控温度控制模块的运行状态，包括实际温度、控制输出等。
确认电源连接
停止温度控制
确保温度控制模块的电源连接正确，电源电压符合模块要求。
当需要停止温度控制时，按下停止按钮，模块将停止工作。
温度控制模块的常见故障及排除方法
故障一
温度控制不准确
排除方法
检查传感器是否正常，校准传感器；检查PLC程序中的温度参数设置是否正确；检查电源电压是否稳定。
降低能耗
温度控制模块的节能技术将有助于降低工业自动化领域的能耗，减少能源浪费和环境污染。
促进产业升级
温度控制模块的发展将促进工业自动化领域的产业升级和技术进步，推动相关产业的协同发展。
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THANKS
节能环保
温度控制模块将更加注重节能环保，采用高效节能技术和环保材料，降低能耗和减少对环境的影响。
温度控制模块的应用前景展望
智能制造领域新能源领域生物医药领域其他领域
温度控制模块将在智能制造领域发挥重要作用，如智能工厂、智能车间等，为生产过程提供高效、稳定、可靠的温度控制。
随着新能源产业的发展，温度控制模块将在太阳能、风能等新能源领域得到广泛应用，提高设备的运行效率和稳定性。
温度控制模块的常见故障及排除方法

教案电气控制与PLC应用

电气控制与PLC应用第一章：电气控制基础1.1 概述介绍电气控制的基本概念、分类和应用领域解释电气控制系统的组成和作用1.2 常用低压电器介绍开关、接触器、继电器、保护器等低压电器的结构和原理分析各种低压电器在电气控制系统中的应用和选择方法1.3 电气控制电路图的识读解释电气控制电路图的符号和表示方法指导学生识读简单的电气控制电路图，理解其工作原理第二章：可编程逻辑控制器（PLC）概述2.1 PLC的基本概念介绍PLC的定义、发展和应用领域解释PLC与传统继电器控制系统的区别和优势2.2 PLC的组成与工作原理介绍PLC的硬件组成，包括中央处理单元、输入/输出模块、电源模块等解释PLC的工作原理，包括扫描周期、输入输出处理、程序执行等2.3 PLC编程软件的使用介绍PLC编程软件的功能和界面指导学生使用编程软件进行简单的程序编写和仿真调试第三章：基本指令及其应用3.1 基本指令介绍解释PLC基本指令的分类和作用介绍常用的逻辑运算指令、定时器指令、计数器指令等3.2 基本指令的应用实例通过实际案例分析，展示基本指令在电气控制系统中的应用和实现方法指导学生编写简单的PLC程序，实现特定的控制功能3.3 编程规则与技巧介绍PLC编程的基本规则和技巧分析常见的编程错误和问题，并提供解决方法第四章：功能指令及其应用4.1 功能指令概述介绍PLC功能指令的分类和作用解释功能指令的使用条件和限制4.2 常用功能指令的应用实例通过实际案例分析，展示功能指令在电气控制系统中的应用和实现方法指导学生编写复杂的PLC程序，实现高级控制功能4.3 功能指令编程实例提供具体的编程实例，指导学生运用功能指令解决实际问题分析编程实例中的关键步骤和注意事项第五章：电气控制与PLC应用案例分析5.1 案例一：电动机的控制分析电动机控制系统的需求和功能设计PLC程序，实现电动机的启动、停止、正反转等控制功能5.2 案例二：工业控制介绍工业的基本原理和结构分析工业控制系统的需求，设计PLC程序，实现的运动控制和任务执行5.3 案例三：自动化生产线控制分析自动化生产线的工艺流程和控制需求设计PLC程序，实现生产线的自动化控制，包括物料传送、装配、检测等功能5.4 案例四：楼宇自动化系统控制介绍楼宇自动化系统的组成部分和功能分析楼宇自动化系统的控制需求，设计PLC程序，实现照明控制、空调控制、安防等功能5.5 案例五：环保设备控制分析环保设备的工作原理和控制要求设计PLC程序，实现环保设备的精密控制，包括排放监测、故障诊断等功能第六章：PLC编程技术进阶6.1 顺序功能图（SFC）编程介绍顺序功能图的概念和基本组成指导学生如何使用SFC描述复杂控制过程分析SFC到PLC程序的转换方法6.2 功能块图（FB）和顺序控制图（SO）编程解释功能块图和顺序控制图的概念和用途展示如何使用功能块图和顺序控制图编写PLC程序讨论在实际应用中选择这些编程方法的优缺点第七章：PLC通信技术7.1 PLC通信基础介绍工业通信的标准和协议，如Modbus、Profibus、Ethernet/IP 等解释PLC通信网络的拓扑结构和通信介质讨论通信故障的诊断和解决方法7.2 PLC网络配置与调试指导学生如何配置PLC网络，包括选择合适的通信协议和设置参数展示如何进行PLC网络的调试和测试分析网络通信在实际应用中的问题和解决方案第八章：人机界面（HMI）与PLC应用8.1 HMI基础介绍人机界面的功能、类型和基本组成解释HMI与PLC的连接方式和数据交换机制讨论HMI在工业自动化中的应用和优势8.2 HMI编程与组态指导学生如何使用HMI编程软件进行界面设计和程序编写展示如何配置HMI与PLC的数据连接和通讯参数分析在实际项目中，如何根据需求设计HMI界面第九章：电气控制与PLC系统的维护与故障诊断9.1 电气控制系统的维护介绍电气控制系统维护的基本内容和注意事项讨论维护过程中常用的工具和技术分析维护过程中常见的问题和解决方法9.2 PLC系统的维护与故障诊断解释PLC系统维护的重要性，包括硬件和软件的维护指导学生如何进行PLC系统的故障诊断，包括故障排查和修复分析不同故障类型及其原因，提供相应的解决策略第十章：电气控制与PLC应用案例实操10.1 PLC控制系统的设计与实施分析实际项目需求，指导学生进行PLC控制系统的设计讨论控制系统实施过程中的注意事项和技术要点分析项目实施过程中可能遇到的问题和解决方案10.2 PLC控制系统的调试与优化介绍PLC控制系统调试的基本方法和流程指导学生如何对控制系统进行优化，提高性能和稳定性分析调试和优化过程中，如何根据实际情况调整参数和程序第十一章：高级PLC应用技术11.1 运动控制与PLC介绍PLC在运动控制中的应用，包括步进电机、伺服电机控制解释运动控制相关的PLC指令和功能模块分析运动控制程序的设计方法和实例11.2 数据处理与PLC讲解PLC在数据处理方面的应用，如数据采集、处理、存储等介绍PLC的数据处理指令和功能模块探讨数据处理在工业自动化中的应用实例第十二章：PLC在特殊应用领域的应用12.1 PLC在过程控制中的应用介绍PLC在工业过程控制中的应用，如温度、压力、流量控制解释过程控制相关的PLC指令和功能模块分析过程控制程序的设计方法和实例12.2 PLC在分布式控制系统中的应用讲解PLC在分布式控制系统（DCS）中的应用介绍PLC在DCS中的角色和功能分析DCS系统中PLC程序的设计和实施方法第十三章：PLC与工业网络13.1 PLC在工业网络中的作用介绍PLC在工业网络中的地位和作用解释工业网络的基本结构和通信协议分析工业网络中PLC的通信和数据交换方法13.2 PLC网络的安全性与可靠性讲解PLC网络的安全性和可靠性重要性介绍提高PLC网络安全性和可靠性的方法和技术分析PLC网络在工业自动化中的挑战和解决方案第十四章：PLC编程软件的高级应用14.1 编程软件的高级功能介绍PLC编程软件的高级功能，如仿真、调试、维护等讲解如何利用编程软件进行高级编程和项目管理的技巧分析高级功能在实际项目中的应用实例14.2 编程软件的二次开发讲解如何进行PLC编程软件的二次开发，以扩展软件功能介绍常用的编程语言和开发工具分析二次开发在特定应用场景中的优势和挑战第十五章：电气控制与PLC应用综合案例实操15.1 PLC控制系统的设计与实施实例分析一个综合性的PLC控制系统项目需求指导学生进行控制系统的设计和实施，包括硬件选择、编程、调试等分析项目实施过程中的关键步骤和经验教训15.2 PLC控制系统的性能优化讲解如何对PLC控制系统进行性能优化指导学生对控制系统进行调试和优化，提高性能和稳定性分析优化过程中遇到的问题和解决方案重点和难点解析本文主要介绍了电气控制与PLC应用的教学教案，涵盖了基础概念、硬件组成、编程技术、通信技术、人机界面、系统维护与故障诊断等多个方面，并通过案例实操进行了深入的讲解。

PLC各部分的作用

PLC各部分的作用1.中央处理单元（CPU）CPU在PLC中的作用类似于人体的神经中枢，它是PLC的运算、控制中心。

它按照系统程序所赋予的功能，完成以下任务：（1）接收并存储从编程器输入的用户程序和数据。

（2）诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程的语法错误。

（3）用扫描的方式接收输入信号，送入PLC的数据寄存器保存起来。

（4）PLC进入运行状态后，根据存放的先后顺序逐条读取用户程序，进行解释和执行，完成用户程序中规定的各种操作。

（5）将用户程序的执行结果送至输出端。

现代PLC使用的CPU主要有以下几种：（1）通用微处理器，如8080、6800、Z80A、8086等。

通用微处理器的价格便宜，通用性强，还可以借用微机成熟的实时操作系统、丰富的软硬件资源。

（2）单片机，如8051等。

单片机由于集成度高、体积小、价格低和可扩充性好，很适合在小型PLC上使用，也广泛地用于PLC的智能I/O模块。

（3）位片式微处理器，如AMD2900系列等。

位片式微处理器是独立于微型机的另一分支。

它主要追求运算速度快，它以4位为一片。

用几个位片级联，可以组成任意字长的微处理器。

改变微程序存储器的内容，可以改变计算机的指令系统。

位片式结构可以使用多个微处理器，将控制任务划分为若干个可以并行处理的部分，几个微处理器同时进行处理。

这种高运算速度与可以适应用户需要的指令系统相结合，很适合于以顺序扫描方式工作的PLC使用。

2.存储器根据存储器在系统中的作用，可以把它们分为以下3种：（1）系统程序存储器：和各种计算机一样，PLC也有其固定的监控程序、解释程序，它们决定了PLC的功能，称为系统程序，系统程序存储器就是用来存放这部分程序的。

系统程序是不能由用户更改的，故所使用的存储器为只读存储器ROM或EPROM。

（2）用户程序存储器：用户根据控制功能要求而编制的应用程序称为用户程序，用户程序存放在用户程序存储器中。

由于用户程序需要经常改动、调试，故用户程序存储器多为可随时读写的RAM。

PLC编程及应用全套课程ppt课件

❖ 把外部供应的电源变换成系统内部各单元所需的电源。
❖ 有的电源单元还向外提供24v隔离直流电源，可供开关量输入单元连接的现场无源开关等使用。可编程序控制器使用220V交流电源或24V直流电源。内部的开关电源为各模块提供DC 5V、±12V、24V 等直流电源。
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。
❖ 定义强调了PLC是： ❖ 1 数字运算操作的电子系统——也是一种计算
机 ❖ 2 专为在工业环境下应用而设计 ❖ 3 面向用户指令——编程方便 ❖ 4 逻辑运算、顺序控制、定时计算和算术操作 ❖ 5 数字量或模拟量输入输出控制 ❖ 6 易与控制系统联成一体 ❖ 7 易于扩充
❖
❖ 1.2 PLC的分类
❖ 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，即
❖ (1)能用于工业现场。
❖ (2)能改变其控制“逻辑”，而不需要变动组成它的元件和修改内部接线。
各种接口、高功能模块：便于扩展小型机：一体机。有接口可扩展。
中、大型机：模块式。可根据需要在主板上随意组合。
电源模块
底板
CPU模块
Power in a Small Package!!
IO模块
5. 编程设备
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。
（TOSHIBA）, ❖ 光洋（KOYO),松下电工（MEW）, ❖ 和泉（IDEC）,夏普(SHARP）, ❖ 安川等公司。
我国在 70年代末和 80年代初开始引进PLC。我国早期独立研制PLC的单位有： ❖ 北京机械工业自动化研究所， ❖ 上海工业自动化仪表研究所， ❖ 大连组合机床研究所， ❖ 成都机床电器研究所， ❖ 中科院北京计算机所及自动化所， ❖ 长春一汽， ❖ 上海起重电器厂， ❖ 上海香岛机电公司， ❖ 上海自力电子设备厂等单位。 ❖ 以上诸单位都没有形成规模化生产

PLC组成及工作原理

PLC组成及工作原理PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于工业自动化控制系统的电子设备。

它可以根据预先编写的程序来控制和监控各种工业过程，如生产线、机器人、电力系统等。

本文将详细介绍PLC的组成和工作原理。

一、PLC的组成PLC主要由以下几个组成部分组成：1. 中央处理器（CPU）：CPU是PLC的核心部件，负责执行程序和控制逻辑。

它通常由一个或多个微处理器组成，具有高性能和快速的数据处理能力。

2. 输入模块：输入模块用于接收外部传感器或设备的信号，并将其转换为数字信号，供CPU处理。

常见的输入模块包括开关、传感器、编码器等。

3. 输出模块：输出模块用于将CPU处理后的信号转换为控制信号，控制外部执行器或设备的操作。

常见的输出模块包括继电器、电磁阀、电机驱动器等。

4. 存储器：存储器用于存储PLC的程序、数据和参数。

它通常包括可编程存储器（EPROM、EEPROM）和随机存储器（RAM）。

5. 通信接口：通信接口用于与其他设备或系统进行数据交换和通信。

它可以支持多种通信协议和接口类型，如串口、以太网、CAN总线等。

6. 电源模块：电源模块为PLC提供稳定的电源供应，保证其正常运行。

二、PLC的工作原理PLC的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 扫描输入：PLC首先扫描输入模块，读取外部传感器或设备的信号状态。

这些信号可以是开关的状态、传感器的测量值等。

2. 执行程序：PLC根据预先编写的程序，执行各种逻辑控制和算法。

程序可以包括逻辑判断、数学运算、定时器、计数器等。

3. 更新输出：根据程序的执行结果，PLC更新输出模块的状态。

输出模块将控制信号转换为电信号，控制外部执行器或设备的操作。

4. 通信和监控：PLC可以通过通信接口与其他设备或系统进行数据交换和通信。

它可以接收来自上位机的指令和参数，并将实时数据发送给上位机进行监控和分析。

5. 循环扫描：PLC以循环的方式不断进行扫描、执行程序和更新输出的过程，实现对工业过程的持续控制和监控。

西门子S7-200 SMART PLC原理及应用教程课件第八章

系统。图8-13西门子S7-200 SMART PLC与步进驱动器的连接原理图。
图8-13 PLC与步进驱动器的连接
驱动器个接口的含义如表8-4所示，平时用到的小型比步进电机多为两相，上图为四线接法。
表8-4 驱动器引脚
信号名
说明
信号名
说明
PUL+
脉冲信号(+)输入 ENABLE+
使能信号(+)输入
随着步进电动机在各方面的广泛应用，步进电动机的驱动装置也从分立元件电路发展到集成元件电路，目前已发展到系列化、模块化的步进电动机驱动器。这些对于步进电动机控制系统的设计，不仅提供了模块化的选择，而且简化了设计过程，提高了效率与系统运行能可靠性。
不同生产厂家的步进电动机驱动器虽然标准不统一，但其接口定义基本相同，只要了解接口中接线端子、标准接口及拨动开关的定义和使用，即可利用驱动器构成步进电动机控制
式中f为控制脉冲的频率；转速取决于脉冲频率、转子齿数和拍数，与电压、负载、温度等因素无关。
(4)步进电动机具有自锁能力。当控制电脉冲停止输入，让最后一个脉冲控制的绕组继续通直流电时，电动机保持在最后一个脉冲控制的角位移的终点位置。步进电动机可以实现停车时转子定位。
S7-200 SMART PLC与步进电机的连接
Q0.3 SM567.0 SM567.1 SM567.2 SM567.3 SM567.4 SM567.5 SM567.6 SM567.7 SMW568 SMW570
PWM刷新周期值 0：不刷新；
1：刷新
PWM刷新脉冲宽度值
0：不刷新；
1：刷新
保留
PWM时基选择保留
0：1ms； 1：1ms
保留

plc变电器工作原理

plc变电器工作原理
PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动控制和监测工业设
备和生产线的电子设备。

它的工作原理如下：
1. 输入模块：PLC接收来自传感器、按钮或其他外部设备的
信号作为输入。

这些输入信号代表了设备或过程的状态，如温度、压力、位置等。

2. 中央处理单元（CPU）：PLC的CPU是其大脑，它负责处
理输入信号并根据预设的控制逻辑进行决策。

CPU还能够与
其他设备进行通信，以接收指令或发送数据。

3. 输出模块：PLC的输出模块负责将CPU计算得出的结果转
化为控制信号，并发送给电动机、继电器和其他执行器。

这些控制信号可以控制设备的运行、停止、增减速等动作。

4. 程序：PLC需要预先编写一个程序，用于定义控制逻辑和
操作流程。

这个程序通常使用专门的编程软件进行开发，并通过通信接口下载到PLC的存储器中。

5. 循环扫描：PLC工作的核心是循环扫描。

在每个循环中，PLC按照预设的顺序依次读取输入信号、执行控制逻辑、更
新输出信号，并不断重复这个过程。

每个循环的时间非常短暂，通常只有几毫秒。

通过以上的工作原理，PLC可以实现对设备的自动控制和监
控。

它具有可编程性、可扩展性和灵活性的特点，使得它在工业自动化领域得到广泛应用。

PLC的基本结构和工作原理

PLC的基本结构和工作原理PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于工业自动化控制系统的电子设备。

它使用可编程的记忆功能，通过数字和模拟输入/输出模块与外部设备进行通信，以控制和监测工业过程中的各种机械、电子和液压装置。

1.中央处理器（CPU）：负责处理和执行用户程序和控制逻辑。

2.存储器：包括RAM（随机访问存储器）和ROM（只读存储器）。

-RAM用于存储运行时数据和用户程序。

-ROM用于存储操作系统，启动程序和固件。

3.输入模块：用于将外部信号（数字或模拟）传输给PLC。

4.输出模块：用于将PLC的信号发送给外部设备。

5.通信模块：可实现PLC之间的数据交换和与其他设备的通信。

6.电源模块：提供稳定的电源给PLC的各个组件。

PLC的工作原理：1.扫描过程：a.输入扫描：PLC扫描输入模块以读取外部设备的状态，并将其存储在RAM中。

b.程序执行：CPU根据用户程序，执行逻辑控制算法，并根据输入状态判断逻辑。

c.输出扫描：CPU将计算得出的结果写入输出模块，并发送信号给外部设备。

d.循环重复：整个过程不断反复，以实现连续的控制。

2.用户程序：a.指令列表：用户根据需要编写程序，在PLC存储器中创建一个指令列表。

b.输入检测：用户程序中的逻辑块将读取输入信号，并基于这些信号执行特定的操作。

c.输出生成：逻辑块计算结果后，将产生输出信号，根据需要向外部设备发送。

d.时间控制：PLC提供了硬件和软件定时器，以实现时间控制和延迟。

3.工作模式：a.程序运行模式：用户编写的程序在正常工作状态下执行，根据实时输入和逻辑控制，产生输出信号。

b.监控模式：用于调试和监控PLC的运行状态，可以观察到输入信号的状态和程序的执行过程。

c.编程模式：用于修改、添加或删除用户程序。

PLC的优点：1.灵活性：PLC可以根据需要编程修改，使其适应不同的工业应用。

2.可靠性：PLC采用工业级硬件和故障检测功能，具有高可靠性和可重复性。

三菱PLCFX2N功能运用PPT演示课件

#16～#19 *#20 *#21 *#22
*#23 *#24 #25～#19 #29 #30 #31
保留
复位到默认值和预设。默认值=0
调整增益、偏移选择。（b1，b0）为（0、1）允许，（1、0）禁止
增益、偏移调整
G4
O4
G 3
O3
偏移值，默认值=0
增益值，默认值=5000（mV）
保留
错误状态
识别码K2010
通过软件设置调整偏移/增益量，其程序如图8-5所示。
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图8-5 偏移量调整程序
8.1.2 温度A/D输入模块
1．FX2N-4AD-PT概述
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表8-4
项目模拟量输入信号传感器电流补偿范围数字输出最小分辨率整体精度转换速度电源占用I/O点数适用PLC
（BFM），每个BFM均为16位，BFM的分配如表8-2所示。
Page 10ห้องสมุดไป่ตู้
表8-2
BFM *#0 *#1 *#2 *#3 *#4 #5 #6 #7 #8 #9 #10 #11 #12 #13～#14 #15
通道初始化，默认值=H0000 通道1 通道2 通道3 通道4 通道1 通道2 通道3 通道4 通道1 通道2 通道3 通道4 保留
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③ 如果使用电流输入，则须连接V+和I+端子。 ④ 如果存在过多的电气干扰，需将电缆屏蔽层与FG端连接，并连接到FX2N−4AD的接地端。 ⑤ 连接FX2N-4AD的接地端与主单元的接地端。可行的话，在主单元使用3级接地。
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3．缓冲存储器（BFM）分配 FX2N−4AD共有32个缓冲存储器