第五章 绪论 1、实现了用弱电信号控制强电、实现了自动控制，统治时间长（上百年 历史）； 2、可靠性低（接线和触点太多，故障排除难）

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2 第五章 绪论 1、实现了用弱电信号控制强电、实现了自动控制，统治时间长（上百年 历史）； 2、可靠性低（接线和触点太多，故障排除难）
第五章 绪论 一、继电器-接触器电气控制线路的特点 1、实现了用弱电信号控制强电、实现了自动控制，统治时间长（上百年 历史）； 2、可靠性低（接线和触点太多，故障排除难） 通用性差（对每一控制对象进行专门的设计） 缺乏“柔性”（工艺变动后生产程序改变困难，使控制设备变动） 体积大、耗电多； 二、市场背景 60年代末，大批量少品种的生产转变为小批量多品种的生产，市 场所需的“柔性”生产线呼唤新型控制系统的诞生。

3 三、新型控制系统的发展历程 1、简易顺序控制器（矩阵式）2、可编程控制器 四、可编程控制器的产生 68年GM公司公开招标研制，67年DEC公司应标研制成功世界上第一台可编程序控制器 (Programmable Logic Controller),简称PLC。功能：取代继电接触器控制，逻辑运算、计时、计数。 五、现代可编程控制器 Programmable Controller简称PC。广泛应用于工业、楼宇、家庭、商业等领域。 “无所不能”

4 可编程序控制器是以计算机技术为核心的通用自动控制装置。 1、高可靠性：无故障运行时间30万小时，“永远不坏”
六、可编程序控制器主要的生产厂家 美国的Rockwell所属的A-B公司； 美国的GE-Fanue公司； 德国的Siemens公司 日本的三菱公司和欧姆龙（OMRON）公司 以上公司控制着80%的市场 七、可编程序控制器的特点 可编程序控制器是以计算机技术为核心的通用自动控制装置。 1、高可靠性：无故障运行时间30万小时，“永远不坏” 软触点、软元件，抗干扰能力强(软/硬件抗干扰)

5 2．灵活性高、扩展性好、通用性强 可通过程来适应各种工艺流程变更，灵活性高； 标准的积木式结构； 简单易学的梯形图语言、模块化的软件设计； 与现场接口容易，无接口问题，设计周期短。 3．功能强 既可完成顺序控制，又可进行闭环回路的调节控制，网络功能发展很快，PLC在工控领域内几乎无所不能。 4．适应性强，性价比高 PLC体积小，重量轻，耗电低，性价比高。是现场工人易于接受的新一代“蓝领计算机”。

6 第二章 可编程控制器的组成与工作原理 2.1 可编程控制器的基本结构 PLC采用典型的计算机结构，由中央处 理单元、存储器、输入输出接口电路等组成 。 两大部分： 基本组成部分、外设

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8 1、中央控制单元（CPU模块） PLC的核心部件：从单片机到标准的计算机芯片；采用传统的继电器符号语言（梯形图）； PLC的软件： 系统程序：系统管理、监控程序、编译（ROM） 用户程序（ EPROM、 RAM ） 2．输入输出电路（I/O模块） 输入（Input）电路和输出（Output）电路简称为I/O模块，它们是联系外部现场和CPU模块的桥梁。

9 采集输入信号、隔离、滤波和电平转换，使之转换成CPU能够接收和处理的信号。
1）输入电路： 采集输入信号、隔离、滤波和电平转换，使之转换成CPU能够接收和处理的信号。 +24v COM +24v 输 入 缓 冲 器 X1 X7 a) PLC 的直流输入电路

10 b) PLC的交流输入电路 c) 模拟量输入接口: 它的作用是把现场连续变化的模拟量标准信号转换成适合可编程序控制器内部处理的由若干位二进制数字表示的信号。

11 2）输出电路： 将CPU送出的信号经过隔离、电平转换、放大后驱动接触器等执行元件。输出负载的电源一般外接 。 输 出 锁 存 器
a) 继电器输出模块原理图 输 出 锁 存 器 V Y0 COM Y7

12 b）大功率晶体管或场效应管输出

13 c）双向晶闸管输出 PLC有模拟量输出接口

14 输出电路的分类：由输出开关器件来分 负 载 OFF/ON 容 量 晶体管 直流 mS A/点 DC5-30V 可控硅 交流 mS A/点 AC85-242V 继电器 交/直流 10mS A/点 AC250V DC30V 型号：FX2-48MR 继电器输出I/O：24/24 FX2-32MS 可控硅输出I/O：16/16 FX2-64MT 晶体管输出I/O：32/32

15 3) 外部元件与PLC开关量I/O模块的连接
Y0 COM0 Y1 COM1 Y2 COM2 Y3 COM3 ~ 分隔式 COM X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 汇点式 COM1 Y0 Y1 COM2 Y4 Y5 ~ 可4点一组，同一组内的电源类型和等级必须一致 分组式 输出只有多个公共端子 公共端子直接相互隔离 输入只有一个公共端子

16 一体式可编程控制器：价廉，简单

17 例子

18 例子 380V 220V SB1 SB2 SB3 C X0 X1 X2 C Y0 Y1 C KM1 PLC KM2 ～ 220V
　 ～ 220V 电机正反转控制输入输出电路

19 3、电源 可编程控制器使用220V交流电源或24V直流电 源。
电源单元的作用是把外部电源（220V的交流电 源）转换成内部工作电压。外部连接的电源， 通过PLC内部配有的一个专用开关式稳压电源， 将交流/直流供电电源转化为PLC内部电路需要 的工作电源（直流5伏、正负12伏、24伏）， 并为外部输入元件（如接近开关）提供24V直 流电源（仅供输入端点使用），而驱动PLC负 载的电源由用户提供。

20 4．编程器 目的：用来输入和编辑用户程序和监视可编程控制器运行时各种元件的工作状态。 编程方式：在线/离线编程。 编程器分类：
简易编程器：只能输入和编辑指令表； 专用图形编程器：方便、专用、价高； 计算机编程：图形编程、监控、打印、分析和仿真。PC机作为可编程控制器的上位机构成一种通用编程系统。 软件：MEDOC (DOS平台) GX DEVELOPER （WINDOWS平台）

21 4、对外接口 1）扩展接口：用于将扩展单元与基本单元相连 , 使 PLC 的配置更加灵活。
2） 通信接口：实现“人－机”或“机－机”之间的对话， PLC 配有多种通信接口。 PLC 通过这些通信接口可以与监视器，打印机，其他的 PLC 或计算机相连。 可以组成多级控制系统，实现控制与管理相结合的综合系统。 3）智能 I/O 接口 ：为了满足更加复杂的控制功能的需要， PLC 配有多种智能 I/O 接口。例如，满足位置调节需要的位置闭环控制模板，对高速脉冲进行计数和处理的高速计数模板等。这类智能模板都有其自身的处理器系统。

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23 5、其他部件 PLC 还可配有盒式磁带机， EPROM 写入器，存储器卡等其他外部设备。 作业：1.2，1.3，1.8