学 会 学 习 学 会 创 造.

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1 学 会 学 习 学 会 创 造

2 第 2 讲 模块四 PLC的指令系统 4.1.2 可编过程控制器的基本组成 教学目标 1.了解PLC的产生/概念/分类/特点/发展和应用
可编过程控制器的基本组成 教学目标 1.了解PLC的产生/概念/分类/特点/发展和应用 2.熟悉PLC的基本组成与工作原理 教学重点 PLC的基本组成 教学难点 PLC的工作原理 教学方法 探究式、软硬结合、情境体验、启发互动式教学法 教学手段 多媒体教学和示教板演示教学和软硬结合教学 作业布置 作业2、3

3 教学过程： 4．PLC的发展与应用 1）PLC的发展： 大体上可分为3个阶段：
在软件上采用机器码和汇编语言编写应用程序，在硬件上采用中小 规模集成电路构成系统。其功能仅限于开关逻辑控制。 ②成熟期(1973―1978年)：以微处理器为核心的新一代PLC， 采用梯形图语言，通俗易懂。由此称为PLC，且技术也日趋完善。 ③大发展时期（1977――至今） PLC技术的发展始终保持两个特点： 一是继承继电器控制系统的特点，二是应用了计算机技术。

4 随着PLC应用的扩大，促进了PLC的生产和研究，产品的品种也
制领域中占主导地位的基础自动化设备。国家已形成为重要产业。 据不完全统计，世界PLC总销售额1987年为25亿美元，1988年 为31亿美元，比前一年增长24％。1989年为36亿美元，比上一年增 长16％。而且新的生产厂家不断涌现，产量产值大幅度增加，价格 普遍下降。 2）PLC技术的应用范围：通常可分成五大类型 ①顺序控制 ②运动控制 ③过程控制 ④数据处理 ⑤通信

5 1．PLC的硬件组成 4.1.2 可编程控制器的基本组成 1）CPU（Central Process Unit） 2）系统程序存储器
可编程控制器的基本组成 1．PLC的硬件组成 1）CPU（Central Process Unit） 2）系统程序存储器 3）用户存储器 4）输入接口电路 5）输出接口电路 6）编程器 ）外部设备 ）电源

6 图4.1 PLC硬件系统的简化框图

7 1．PLC的硬件组成 4.1.2 可编程控制器的基本组成 （1）CPU（Central Process Unit）
可编程控制器的基本组成 1．PLC的硬件组成 （1）CPU（Central Process Unit） CPU是整个PLC系统的核心，其主要作用： 1）接收并存储用户程序和数据。 2）检查、校验用户程序。 3）接收现场的状态或数据并存储。 4）执行用户程序，存储结果并输出。 5）诊断电源、PLC内部电路的工作故障。 （2）系统程序存储器 存放由可编程控制器生产厂家编写的系统监控程序，并固化在 ROM 内，用户不能直接更改。

8 可编程控制器的基本组成 （3）用户存储器 根据控制要求而编制的应用程序称为用户程序。小型的PLC的 存储容量一般在8K字节以下。 （4）输入接口电路 PLC与被控对象之间传送输入信号的接口部件，输入单元有良 好的电隔离和滤波功能。 （5）输出接口电路 PLC与被控对象之间传送输出信号的接口部件，输出单元有良

9 可编程控制器的基本组成 开关量输出接口类型： 1）继电器输出（电磁隔离） 用于交流、直流负载，但接通断开的频率低。 2）晶体管输出（光电隔离） 有较高的接通断开频率，用于直流负载。 3）晶闸管输出（光触发型进行电气隔离） 仅适用于交流负载。 （6）编程器 供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视。 （7）外部设备 盒式磁带机，EPROM写入器存储器卡等其他外部设备。

10 可编程控制器的基本组成 （8）电源 1）电源一般为单相交流电源（AC V，50/60Hz），也有 用直流24V供电的。 2）对电源的稳定性要求不是太高，允许在额定电源电压值的 ±10% ～ 15%范围波动。 3）小型PLC，电源与CPU合为一体；中大型PLC，用单独的电源 模块。

11 2．PLC的软件组成 1）继电器逻辑 PLC为用户提供继电器逻辑，用逻辑与、或、非等逻辑运算来 处理各种继电器的连接。PLC内部存储单元有“1”和“0”两种状态， 对应于“0N”和“0FF”两种状态。 PLC中所说的继电器是一种逻辑概念的，而不是真正的继电器， 故称“软继电器”。 “软继电器”与通常的继电器相比有以下特点： ①体积小、功耗低 ②无触点、速度快、寿命长 ③有无数个触点，使用中不必考虑接点的容量

12 2．PLC的软件组成 1）继电器逻辑 PLC一般为用户提供以下几种继电器（以FX2N系列PLC为例）： 输入继电器(X):在程序中只有触点没有线圈，由外部信号驱动。 编号采用八进制，分别为X000—X007，X010-X017等。 输出继电器(Y):具备一对物理接点，可以串接在负载回路 中，对应物理元件有继电器、晶闸管和晶体管。编号采用八进制， 分别为Y000—Y007，Y010-Y017等。只能由程序驱动。 内部继电器(M):仅作运算的中间结果使用。有时也称为辅助继 电器或中间继电器。和输出继电器一样，只能由程序驱动。 有无限多对常开、常闭触点供编程使用。地址号按十进制分配。 通用型辅助继电器有M0-M499共500点； 保持型辅助继电器有M500-M1023共524点； 特殊型辅助继电器有M8000-M8255共256点。

13 2)定时器逻辑 PLC一般采用硬件定时中断,软件计数的方法来实现定时逻辑功 能,定时器一般包括： 定时条件：控制定时器操作。 定时语句：指定所使用的定时器，给出定时设定值。 定时器的当前值：记录定时时间。 定时继电器：定时器达到设定的值时为“1“（0N）状态，未开 始定时或定时未达到设定值时为“0”（0FF）状态。 3)计数器逻辑 PLC为用户提供了若干计数器，一般采用递增计数。

14 一个计数器有以下几个内容： 计数器的复位信号R；计数器的计数信号（ CP单位脉冲）；计 数器设定值的记忆单元；计数器当前计数值单元；计数继电器。 计数器计数达到设定值时为0N，复位或未到设定值时为0FF。 PLC除能进行位运算外，还能进行字运算。PLC为用户提供了 若干个数据寄存器，以存储有效数据。

15 谢谢 ！