电工学简明教程完整版
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
PLC 的程序有系统程序和用户程序两种。 系统程序用户不能修改。
用户程序是用户根据控制要求，利用 PLC 厂家提供的程 序编制语言和指令编写的应用程序。
6.2.1 可编程控制器的编程语言
PLC 的编程语言以梯形图语言和指令语句表语言最为常 用，并且两者之间一一对应，可以相互转换。
1．梯形图
梯形图是一种从继电接触器控制电路图演变而来的图形语 言。它是借助于继电器的动合触点、动断触点、线圈以及串联 与并联等术语和符号，根据控制要求连接而成的表示 PLC 输 入和输出之间逻辑关系的图形。
6．外部设备接口
外部设备接口将外部设备与主机相连，以完成相应操作。
第6章 可编程控制器
6.1.2 可编程控制器的工作方式
PLC 采用“顺序扫描、不断循环”的方式进行工作。 其工作过程分为输入取样、程序执行和输出刷新 三个阶段， 并进行周期循环。示意图如下：
输
输
入
入
端
接
子
口
输 入 状 态 寄 存
读
程 序 执 行
CPU 是 PLC 的核心，主要用来运行用户程序，监控 输入/输出接口状态。
系统程序存储器 PLC 内部存储器 用户程序及数据存储器
系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及 对用户程序作编译处理的程序。用户不得更改。
用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用 程序输入输出变量及各种暂存数据和中间结果。
第6章 可编程控制器 PLC 硬件系统结构图
编程器
打印机
计算机 磁带机 扫描仪
外
部
PL主C机
设
备
存储器
接 口
系统 用户 数 程序 程序 据
按钮
触点
输
入
接
行程
口
开关
输入设备
CPU 电源
I/O
I/O
扩
扩
展
展
接
单
口
元
输 出 接
指示灯 电磁
线圈
口
电磁
阀
输出设备
第6章 可编程控制器
1．主机 主机部分包括中央处理器(CPU)、系统程序存储器 和用户程序及数据存储器。
第6章 可编程控制器
2．输入/输出(I/O)接口 (I/O)接口是 PLC 与输入/输出设备连接的部件。一般 采用光电耦合电路，以减少电磁干扰。
3．电源 PLC 电源是指为 CPU、存储器、I/O 接口等内部电子 电路所配置的开关稳压电源。 4．编程器 编程器是 PLC 重要的外部设备，用于手持编程。 5．输入/输出扩展接口 输入/输出扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数 的扩展单元与主机连接在一起。
第6章 可编程控制器
第6章 可编程控制器
第6章 可编程控制器
第 6 章 可编程控制器
6.1 可编程控制器的结构和工作方式 6.2 可编程控制器的程序编制 *6.3 应用举例
第6章 可编程控制器
第 6 章 可编程控制器
由于继电接触器控制系统机械触点多、接线复杂、可 靠性低、通用性差，因此已不能满足现代化生产过程复杂 多变的控制要求。
2．用户程序存储容量
在 PLC 中，程序指令按“步”存储，一 “步”占用一 个地址单元，一条指令有的往往不止一“步”。一个地址单 元一般占两个字节。
3．扫描速度
指扫描 1000 步用户程序所需的时间，以 ms /千步为单位。 有时也用扫描一步指令的时间计，如 s/步。
4．指令系统条数
PLC 具有基本指令和高级指令，指令的种类和数量越多， 其软件功能越强。
可编程控制器(PLC)是以中央处理器为核心，综合了 计算机和自动控制等先进技术发展起来的一种工业控制器。 专门用于工业现场的自动控制装置。
PLC 具有可靠性高、功能完善、组合灵活、编程简 单以及功耗低、体积小、重量轻等优点。但它存储容量小， 价格高。
本章只为初学者提供 PLC 基础知识，重点是基本工 作原理以及简单程序编制方法。
第6章 可编程控制器
FP1-C24可编程控制器编程元件的编号范围与功能说明
元件名称 代表字母
编号范围
功能说明
输入继电器
X
X0 XF 共 16 点 接收外部输入的信号
输出继电器
Y
Y0 Y7 共 8 点
输出程序执行结果 给外部输出设备
辅助继电器
R
R0 R62F 共 1008 点
在程序内部使用， 不能提供外部输出
第6章 可编程控制器
6.1.3 可编程控制器的主要技术指标
5．编程元件的种类和数量
编程元件是指输入继电器、输出继电器、辅助继电 器、定时器、计数器、通用“字”寄存器、数据寄存器 及特殊功能继电器等，其种类和数量的多少是衡量 PLC 硬件功能强弱的一个指标。
PLC 内部“继电器”是存储器的存储单元。当写入 该单元逻辑状态为 1 时，则表示相应“继电器”的线圈 接通，其动合触点闭合，动断触点断开。所以 PLC 内部 这些 “继电器”称为 “软”继电器。
第6章 可编程控制器
1．梯形图
梯形图中用 表示 PLC 编程元件的动合触点
动断触点
线圈
编程元件的种类用图形符号及字母或数字加以区别。
1
连
接
SB2
2 SB1 KM
线
路
PLC 输入继电器
KM
动断触点
X2 X1 Y1
梯
形 动合触点 Y1
图 动合触点
(
6.1 可编程控制器的结构和工作方式
6.1.1 可编程控制器的结构及各部分的作用
PLC 一般由主机、输入/输出接口、电源、编程器、 扩展接口和外部设备接口等几个主要部分构成。
PLC 可看作一个系统，外部的各种开关信号或模拟 信号均为输入量，它们经输入接口寄存到 PLC 内部的 数据存储器中，而后按用户程序要求进行逻辑运算和数 据处理，最后以输出变量的形式送到输出接口，从而控 制输出设备。
读 写
输 出 状 态 寄 存
器
器
输
输
出
出
接
端
口
子
输入取样
程序执行
输出刷新
一个扫描周期
扫描周期的长短视用户程序的指令条数及执行一条指
令所需时间而定，一般不超过 100 ms。
第6章 可编程控制器
6.1.3 可编程控制器的主要技术指标 1．I/O点数
指 PLC 的外部输入和输出端子数。通常小型机有几十点， 中型机有几百个点，而大型机超过千点。
定时器
T
T0 T99 共 100 点
延时定时继电器，其 触点在程序内部使用
计数器
C
C100 C143 共 44 点
减法计数继电器，其 触点在程序内部使用
通用“字”
寄存器
WR
WR0 WR62 共 63 个
每个 WR 由相应的 16 个辅助继电器 R 构成
第6章 可编程控制器
6.2 可编程控制器的程序编制
用户程序是用户根据控制要求，利用 PLC 厂家提供的程 序编制语言和指令编写的应用程序。
6.2.1 可编程控制器的编程语言
PLC 的编程语言以梯形图语言和指令语句表语言最为常 用，并且两者之间一一对应，可以相互转换。
1．梯形图
梯形图是一种从继电接触器控制电路图演变而来的图形语 言。它是借助于继电器的动合触点、动断触点、线圈以及串联 与并联等术语和符号，根据控制要求连接而成的表示 PLC 输 入和输出之间逻辑关系的图形。
6．外部设备接口
外部设备接口将外部设备与主机相连，以完成相应操作。
第6章 可编程控制器
6.1.2 可编程控制器的工作方式
PLC 采用“顺序扫描、不断循环”的方式进行工作。 其工作过程分为输入取样、程序执行和输出刷新 三个阶段， 并进行周期循环。示意图如下：
输
输
入
入
端
接
子
口
输 入 状 态 寄 存
读
程 序 执 行
CPU 是 PLC 的核心，主要用来运行用户程序，监控 输入/输出接口状态。
系统程序存储器 PLC 内部存储器 用户程序及数据存储器
系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及 对用户程序作编译处理的程序。用户不得更改。
用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用 程序输入输出变量及各种暂存数据和中间结果。
第6章 可编程控制器 PLC 硬件系统结构图
编程器
打印机
计算机 磁带机 扫描仪
外
部
PL主C机
设
备
存储器
接 口
系统 用户 数 程序 程序 据
按钮
触点
输
入
接
行程
口
开关
输入设备
CPU 电源
I/O
I/O
扩
扩
展
展
接
单
口
元
输 出 接
指示灯 电磁
线圈
口
电磁
阀
输出设备
第6章 可编程控制器
1．主机 主机部分包括中央处理器(CPU)、系统程序存储器 和用户程序及数据存储器。
第6章 可编程控制器
2．输入/输出(I/O)接口 (I/O)接口是 PLC 与输入/输出设备连接的部件。一般 采用光电耦合电路，以减少电磁干扰。
3．电源 PLC 电源是指为 CPU、存储器、I/O 接口等内部电子 电路所配置的开关稳压电源。 4．编程器 编程器是 PLC 重要的外部设备，用于手持编程。 5．输入/输出扩展接口 输入/输出扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数 的扩展单元与主机连接在一起。
第6章 可编程控制器
第6章 可编程控制器
第6章 可编程控制器
第 6 章 可编程控制器
6.1 可编程控制器的结构和工作方式 6.2 可编程控制器的程序编制 *6.3 应用举例
第6章 可编程控制器
第 6 章 可编程控制器
由于继电接触器控制系统机械触点多、接线复杂、可 靠性低、通用性差，因此已不能满足现代化生产过程复杂 多变的控制要求。
2．用户程序存储容量
在 PLC 中，程序指令按“步”存储，一 “步”占用一 个地址单元，一条指令有的往往不止一“步”。一个地址单 元一般占两个字节。
3．扫描速度
指扫描 1000 步用户程序所需的时间，以 ms /千步为单位。 有时也用扫描一步指令的时间计，如 s/步。
4．指令系统条数
PLC 具有基本指令和高级指令，指令的种类和数量越多， 其软件功能越强。
可编程控制器(PLC)是以中央处理器为核心，综合了 计算机和自动控制等先进技术发展起来的一种工业控制器。 专门用于工业现场的自动控制装置。
PLC 具有可靠性高、功能完善、组合灵活、编程简 单以及功耗低、体积小、重量轻等优点。但它存储容量小， 价格高。
本章只为初学者提供 PLC 基础知识，重点是基本工 作原理以及简单程序编制方法。
第6章 可编程控制器
FP1-C24可编程控制器编程元件的编号范围与功能说明
元件名称 代表字母
编号范围
功能说明
输入继电器
X
X0 XF 共 16 点 接收外部输入的信号
输出继电器
Y
Y0 Y7 共 8 点
输出程序执行结果 给外部输出设备
辅助继电器
R
R0 R62F 共 1008 点
在程序内部使用， 不能提供外部输出
第6章 可编程控制器
6.1.3 可编程控制器的主要技术指标
5．编程元件的种类和数量
编程元件是指输入继电器、输出继电器、辅助继电 器、定时器、计数器、通用“字”寄存器、数据寄存器 及特殊功能继电器等，其种类和数量的多少是衡量 PLC 硬件功能强弱的一个指标。
PLC 内部“继电器”是存储器的存储单元。当写入 该单元逻辑状态为 1 时，则表示相应“继电器”的线圈 接通，其动合触点闭合，动断触点断开。所以 PLC 内部 这些 “继电器”称为 “软”继电器。
第6章 可编程控制器
1．梯形图
梯形图中用 表示 PLC 编程元件的动合触点
动断触点
线圈
编程元件的种类用图形符号及字母或数字加以区别。
1
连
接
SB2
2 SB1 KM
线
路
PLC 输入继电器
KM
动断触点
X2 X1 Y1
梯
形 动合触点 Y1
图 动合触点
(
6.1 可编程控制器的结构和工作方式
6.1.1 可编程控制器的结构及各部分的作用
PLC 一般由主机、输入/输出接口、电源、编程器、 扩展接口和外部设备接口等几个主要部分构成。
PLC 可看作一个系统，外部的各种开关信号或模拟 信号均为输入量，它们经输入接口寄存到 PLC 内部的 数据存储器中，而后按用户程序要求进行逻辑运算和数 据处理，最后以输出变量的形式送到输出接口，从而控 制输出设备。
读 写
输 出 状 态 寄 存
器
器
输
输
出
出
接
端
口
子
输入取样
程序执行
输出刷新
一个扫描周期
扫描周期的长短视用户程序的指令条数及执行一条指
令所需时间而定，一般不超过 100 ms。
第6章 可编程控制器
6.1.3 可编程控制器的主要技术指标 1．I/O点数
指 PLC 的外部输入和输出端子数。通常小型机有几十点， 中型机有几百个点，而大型机超过千点。
定时器
T
T0 T99 共 100 点
延时定时继电器，其 触点在程序内部使用
计数器
C
C100 C143 共 44 点
减法计数继电器，其 触点在程序内部使用
通用“字”
寄存器
WR
WR0 WR62 共 63 个
每个 WR 由相应的 16 个辅助继电器 R 构成
第6章 可编程控制器
6.2 可编程控制器的程序编制