PLC原理及应用技术

4．增强外部故障的检测与处理能力 5．编程语言的多样化 6．采用硬件冗余的容错技术提高系统可靠性 7．采用计算机信息处理技术、网络通信技术和图形显示技术，使PLC
系统的生产控制功能和信息管理功能融为一体。
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第一章 PLC概述
可编程控制器的特点：
1．可靠性高、抗干扰能力强 2．编程简单、易于掌握 3．设计、安装容易，维护工作量少 4．功能强、通用性好 5．开发周期短，成功率高 6．体积小，重量轻、功耗低
优点:功能强、可靠性高、配置灵活、使用 方便以及体积小、重量轻等。
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第一章 PLC概述
PLC的起源
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。
3. 电源
交流输入电源。可在额定电压-15%～+10% 范围内使用。 直流输入电源。采用24V电源。
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第一章 PLC概述
PLC的输入接口：
采用光电耦合 电路，将限位 开关、手动开 关、编码器等 现场输入设备 的控制信号转 换成CPU所 能接受和处理 的数字信号。
特点：暂存在元件映象寄存器中的输出信号，要等到 一个循环周期结束后，才由CPU集中将这些输出信号 全部输出构成实际的PLC的输出。
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本章小结
可编程控制器 、机器人、CAD/CAM技术构成工 业的三大支柱。
PLC的突出特点是可靠性高、抗干扰能力强，同 时具有编程简单、开发周期短、体积小、重量轻、 功耗低等优点。主要应用于开关量、过程量、数 据运算、通信连网等方面。
输入1 输入 n
COM
输入1
.
输入n
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COM
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直流型
内 部 电 路
交流型
内 部 电 路
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第一章 PLC概述
PLC的输出接口：
1、晶体管输出型 适用于无触点、24V直流0.5-0.8A小负载。
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第一章 PLC概述
PLC采用周期循环扫描的工作方式，这个过程可分为 输入采样，程序执行、输出刷新三个阶段，整个过程 扫描并执行一次所需的时间称为扫描周期。
按钮 按钮
输
入
输 入 电
映 象
路
寄
存
器
程序执行
输
出
映 象
输
出 电
（） 寄
路
存
器
接触器
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第一章 PLC概述
PLC的工作过程：
PLC的输出接口：
2、继电器输出型 适用于有触点、交直流、 2A的负载。
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第一章 PLC概述
PLC的输出接口：
3、晶闸管输出型 适用于无触点、 90-265V交流、2A的大负载、
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第一章 PLC概述
PLC的工作原理
输出类型 R：继电器输出 S：晶体管输出 T：晶闸管输出
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各种三菱PLC
Q系列PLC
FX2N系列PLC
FX1N系列PLC
FX1S系列PLC
2Leabharlann Baidu19/8/11
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各种西门子PLC
S7-200系列PLC
S7-400系列PLC
S7-300系列PLC
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各种欧姆龙PLC
PLC硬件的构成上包括CPU、存储器、I/O接口、 扩展单元及各种外部设备等。
PLC工作过程分为输入采样、程序执行和输出处 理三个阶段，并采用顺序循环扫描的方式工作。
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本章结束！谢谢观看！
PLC的定位控制
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第四代：全面使用16位和32位的微处理器芯片，有的 已使用RISC芯片，存储器容量大，外部接口丰富，可 直接用于大规模复杂控制系统。程序设计语言多样， 除了使用传统的梯形图、流程图等外，还可使用高级 语言。
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第一章 PLC概述
可编程控制器的发展方向：
1．向高速度、大存储容量方向发展 CPU处理速度进一步加快 存储容量进一步扩大
2．加强通信和联网能力 加强PLC与PLC之间、PLC与上位计算机的联网功能 厂商间协议制订通用的通信标准
3．致力于开发新型智能I/O功能模块 智能I/O模块是以微处理器为核心的功能部件，能满足某些特定控 制对象的特殊控制需求
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第一章 PLC概述
可编程控制器的应用
开关量的逻辑控制 位置控制 过程控制 数据处理 通信连网 在计算机集成制造系统（CIMS）中的应用
观看录像1 观看录像2
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PLC应用举例
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C200H系列PLC
CPM1A、CPM2A系列PLC
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PLC在水处理行业的应用
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PLC在火电厂行业的应用
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PLC在钢铁行业的应用
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PLC软件 系统程序 用户程序
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第一章 PLC概述
PLC所采用的微处理器CPU有三种：
通用微处理器
小型PLC使用8位微处理器，如8080、8085、6800和Z80等。 大中型PLC使用16位或32位处理器，如8086。
单片机
用于小型 PLC，如8051
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PLC控制立体仓库
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第一章 PLC概述
FX2N系列可编程控制器型号格式如下： FX2N—□ □ □ □ - □
系列名 I/O总点数 单元功能 M：基本单元 E：输入输出混合扩展单元与扩展模块 EX：输入专用扩展模块 EY：输出专用扩展模块
特殊品种区别
特点：在输入采样结束后，即使输入端状态发生变化， 输入映象寄存器中的相应单元的状态也不会改变，直到 下一个扫描周期的采样阶段，才能重新写入输入端的新 内容。
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第一章 PLC概述
PLC的工作过程：
2．程序执行阶段
过程：PLC对用户程序按从左至右、从上至下的顺序， 依次执行程序指令。在程序执行过程中根据程序执行需 要，从输入映象寄存器、内部元件寄存器中，将有关元 件的状态、数据读出，按程序要求进行逻辑运算和算术 运算，并将每步运算结果写入相关元件映象寄存器。
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PLC在煤炭行业的应用
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PLC在隧道行业的应用
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PLC在水泥行业的应用
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第一章 PLC概述
PLC的构成：
CPU
电源
存储器
PLC硬件
编程器
I/O接口
外部设备
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第一章 PLC概述
PLC的发展史
第一代：CPU由1位机开发，存储器为磁芯存储器。 仅具有逻辑控制、定时、计数功能。
第二代：CPU采用8位微处理器，存储器采用半导体 存储器。能实现数字运算、传送、比较等功能。
第三代：CPU采用16位微处理器或位片式CPU （Central Processing Unit），工作速度大幅度提高， 具有通信联网能力，还有较强的自诊断功能。
输
元
输 入 端 子
输 入 锁 存 器
入 映 象 寄 存
读
程写 序 执读 行
件 映 象 寄 存
输 出 锁 存 器
输 出 端 子
器
器
输入采样 程序执行 输出刷新
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第一章 PLC概述
PLC的工作过程：
1．输入采样阶段
过程：PLC以扫描方式依次地读入所有输入端状态 （“0”或“1”），并将它们存入输入映象寄存器。
位片式微处理器
用于大型PLC，如AMD-2900
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第一章 PLC概述
PLC的中央系统：
1. 存储器
系统存储器。由ROM构成，用于存入系统程序。 用户程序存储器。由RAM构成，用于存放用户程序。
2. I/O接口电路
输入接口电路。包括直流输入和交流输入两种形式。 输出接口电路。包括继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出。
特点：内部元件寄存器随程序执行在不断刷新。
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第一章 PLC概述
PLC的工作过程：
3．输出刷新阶段
过程：所有程序指令执行完毕，将内部元件映象寄存 器中所有输出继电器状态在输出刷新阶段一次转存到输 出锁存器中，经隔离、驱动功率放大电路送到输出端， 并通过PLC外部接线驱动实际负载。
PLC原理及应用技术
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第一章 概 述
内容提要
可编程控制器的历史和发展 可编程控制器的特点及应用 可编程控制器的结构和工作原理
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第一章 PLC概述
PLC的定义：
PLC （Programmable Logic Controler ） 是可编程控制器简称，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 来的一种新型工业控制设备。广泛应用于自 动化控制的各个领域。