PLC基础知识培训1知识讲解
合集下载
第1讲-第1章可编程序控制器基础
➢ 输出采用115V交流电压，能直接驱动电磁阀、交流接触器等；
➢ 通用性强，扩展方便;
➢ 能存储程序，存储器容量可以扩展到4KB。
第1讲-第1章可编程序控制器基础
6
这次招标引起了工业界的密切注视，吸引了不少大公司前来投 标，最后DEC公司(美国数字设备公司)一举中标，并于1969年 研制成功第一台PC，当时命名为PC(Programmable Controller)。
这台PLC投运到汽车生产线后，取得了极为满意的效果，引发 了效仿的热潮，从此PLC技术得以迅猛的发展。
第1讲-第1章可编程序控制器基础
7
二、定义
• 严格地讲，至今对PLC没有最终的定义。
• 国际电工委员会（IEC）1985年在可编程序控制器标准草案 （第二稿）中作了如下的定义：“可编程序控制器是一种数字 运算的电子系统，专为在工业环境条件下应用而设计。它采用 可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、 定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式 的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制 器及其有关设备都应按易于使工业控制系统形成一个整体、易 于扩充其功能的原则设计。”
③继电-接触器控制与PLC控制原理图的比较
继电-接触器控制原理图
主电路原理图 相同
PLC控制原理图原理图
第1讲-第1章可编程序控制器基础
11
④继电-接触器控制与PLC控制控制图的比较
继电-接触器控制线路 PLC控制线路（梯形图）
第1讲-第1章可编程序控制器基础
12
⑤继电-接触器控制与PLC控制实际控制的比较 继电-接触器控制直接控制（起保停）
➢降低成本，缩短周期。
第1讲-第1章可编程序控制器基础
1、PLC基础知识
（3）输出处理阶段 当所有指令执行完毕后．输出映像奇存器中所有输出 变量的状态(0N／OFF)被CPU集中地送至输出锁存器中， 再经输出模块隔离和功率放大后去驱动外部负载，这就是 “输出刷新”。
1.5 PLC的性能指标与分类
1.PLC的主要性能指标
（1）存储容量
存储容量是指用户程序存储器的容量。一般来说， 小型PLC的用户存储器容量为几千字，而大型机的用 户存储器容量为几万字。 （2）I/O点数 输入/输出（I/O）点数是PLC可以接受的输入信号 和输出信号的总和，是衡量PLC性能的重要指标。I/O 点数越多，外部可接的输入设备和输出设备就越多， 控制规模就越大。
5.编程装置
编程装置的作用是用于编辑、调试、输入用户程序， 也可在线监控PLC内部状态和参数，与PLC进行人机对话。 它是开发、应用、维护PLC不可缺少的工具。编程装置 可以是专用编程器，也可以是配有专用编程软件包的通 用计算机系统。专用编程器是由PLC厂家生产，专供该 厂家生产的某些PLC产品使用，它主要由键盘、显示器 和外存储器接插口等部件组成。专用编程器有简易编程 器和智能编程器两类。
（2）数字量输出单元 继电器输出型
负载
COM
晶体管输出型
COM
PLC
负载
双向晶闸管输出型
负载
COM PLC
继电器输出接口可驱动交流或直流负载，但其响 应时间长，动作频率低；而晶体管输出和双向晶闸管 输出接口的响应速度快，动作频率高，但前者只能用 于驱动直流负载，后者只能用于交流负载。
4.电源
PLC配有开关电源，以供内部电路使用。与普通电 源相比，PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强。对电网 提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额 定值±15%的范围内波动。许多PLC还向外提供直流24V 稳压电源，用于对外部传感器供电。
1.5 PLC的性能指标与分类
1.PLC的主要性能指标
（1）存储容量
存储容量是指用户程序存储器的容量。一般来说， 小型PLC的用户存储器容量为几千字，而大型机的用 户存储器容量为几万字。 （2）I/O点数 输入/输出（I/O）点数是PLC可以接受的输入信号 和输出信号的总和，是衡量PLC性能的重要指标。I/O 点数越多，外部可接的输入设备和输出设备就越多， 控制规模就越大。
5.编程装置
编程装置的作用是用于编辑、调试、输入用户程序， 也可在线监控PLC内部状态和参数，与PLC进行人机对话。 它是开发、应用、维护PLC不可缺少的工具。编程装置 可以是专用编程器，也可以是配有专用编程软件包的通 用计算机系统。专用编程器是由PLC厂家生产，专供该 厂家生产的某些PLC产品使用，它主要由键盘、显示器 和外存储器接插口等部件组成。专用编程器有简易编程 器和智能编程器两类。
（2）数字量输出单元 继电器输出型
负载
COM
晶体管输出型
COM
PLC
负载
双向晶闸管输出型
负载
COM PLC
继电器输出接口可驱动交流或直流负载，但其响 应时间长，动作频率低；而晶体管输出和双向晶闸管 输出接口的响应速度快，动作频率高，但前者只能用 于驱动直流负载，后者只能用于交流负载。
4.电源
PLC配有开关电源，以供内部电路使用。与普通电 源相比，PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强。对电网 提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额 定值±15%的范围内波动。许多PLC还向外提供直流24V 稳压电源，用于对外部传感器供电。
plc入门基础知识
plc入门基础知识PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制系统的专用计算机，它通过编程来实现各种工业过程的自动化控制。
本文将介绍PLC 的入门基础知识，帮助读者了解PLC的工作原理、编程语言以及应用领域。
一、PLC的工作原理PLC的工作原理是由输入模块接收各种传感器或开关的信号，经过处理后，通过输出模块控制执行器、电机或其他设备的动作。
PLC的核心是中央处理器（CPU），其功能类似于计算机的大脑，负责执行程序和控制逻辑。
与传统的继电器控制系统相比，PLC具有更高的可靠性、灵活性和可编程性。
二、PLC的编程语言PLC的编程语言有多种选择，最常见的是梯形图（Ladder Diagram）、指令列表（Instruction List）和功能块图（Function Block Diagram）。
梯形图是一种图形化的编程语言，采用类似电路图的表示方法，易于理解和编写。
指令列表是一种基于文本的编程语言，使用类似于汇编语言的指令，适用于复杂的控制程序编写。
功能块图是一种以功能块为基本单位来进行编程的语言，适用于大型的控制系统。
三、PLC的应用领域PLC广泛应用于各个行业的自动化控制系统中。
在制造业中，PLC 被广泛应用于生产线的自动化控制，实现物料输送、工艺控制和品质检测等功能。
在能源领域，PLC被用于电力系统的监控与保护，实现对发电、输电和配电设备的自动控制。
在交通运输领域，PLC被用于交通信号灯、地铁列车和电梯等设备的控制。
此外，PLC还被应用于建筑物自动化、环境控制和机器人等领域。
四、PLC的优势和挑战PLC相比传统的继电器控制系统具有许多优势。
首先，PLC具有高度可编程性和灵活性，能够根据不同的需求进行快速调整和修改。
其次，PLC可靠性高，能够减少故障和维修时间，提高工作效率和生产质量。
然而，PLC的使用也面临一些挑战，如编程复杂、维护成本高和对专业知识要求较高等。
五、未来发展趋势随着科技的不断进步，PLC正迅速发展并不断应用于新的领域。
第一章PLC的基本知识1
⑧ 以集成电路为基本元件，内部处理过程不依赖于机 械触点。采用循环扫描的工作方式，也提高了 抗干扰能力。
2. 可实现三电一体化 将电控(逻辑控制)、电仪(过程控制)和电结 (运动控制)集于一体，可以方便、灵活地组 合成各种不同规模和要求的控制系统。
3.编程简单、使用方便、柔性好 编程简单、使用方便、 编程简单
控制器的缩写。
1985年1月国际电工委员会的定义 国际电工委员会的定义： 国际电工委员会的定义
“可编程序控制器是一种数字运算的电子系统， 专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序 的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控 制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过 数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机 械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都 应按易于与工业控制系统联成一个整体，易 于扩充的原则设计”。
注意： PLC产品手册中给出的“存储器类 型”和“程序容量”是针对用户程序存 储器而言的。
3.输入输出接口电路 输入输出接口电路
输入接口电路：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。
PLC的直流输入接口电路（a）
PLC的直流输入接口电路（b）
隔离( ① 隔离(采用光电耦合器 )
② ③ ④ ⑤
滤波 对PLC的内部电源采取了屏蔽、稳压、保护等措施。 设置了连锁、环境检测与诊断、Watchdog等电路。 利用系统软件定期进行系统状态、用户程序、工作 环境和故障检测。 ⑥ 对用户程序及动态工作数据进行电池备份。
采用密封、防尘、抗振的外壳封装结构。 ⑦ 采用密封、防尘、抗振的外壳封装结构。
4. PLC和工业控制机都是专为工业现场应用环 境而设计的。 都具有很高的可靠性。 都具有很高的可靠性。 5. PLC一般具有模块结构，可以针对不同的对 可以针对不同的对 象进行组合和扩展。 象进行组合和扩展。
PLC基础知识入门
第一讲：PLC的基本概念可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。
随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。
但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。
一. PLC的由来在60年代，汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的。
当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。
随着生产的发展，汽车型号更新的周期愈来愈短，这样，继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装，十分费时，费工，费料，甚至阻碍了更新周期的缩短。
为了改变这一现状，美国通用汽车公司在1969年公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并提出了十项招标指标，即：1.编程方便，现场可修改程序；2.维修方便，采用模块化结构；3.可靠性高于继电器控制装置；4.体积小于继电器控制装置；5.数据可直接送入管理计算机；6.成本可与继电器控制装置竞争；7.输入可以是交流115V；8.输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等；9.在扩展时，原系统只要很小变更；10.用户程序存储器容量至少能扩展到4K。
1969年，美国数字设备公司(DEC) 研制出第一台PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。
这种新型的工业控制装置以其简单易懂，操作方便，可靠性高，通用灵活，体积小，使用寿命长等一系列优点，很快地在美国其他工业领域推广应用到1971年，已经成功地应用于食品，饮料，冶金，造纸等工业。
这一新型工业控制装置的出现，也受到了世界其他国家的高度重视。
1971日本从美国引进了这项新技术，很快研制出了日本第一台PLC。
第1讲_S7-200PLC的基础知识要点
图1-4上载程序
10
掉电后保存M存储区
若将M存储区的前14个字节 （MB0到MB13）定义为掉电保 持，则当S7-200CPU掉电时，这 些字节将会被永久保存在 EEPROM中。 M存储区的前14个字节的缺省设 置为不保持，即CPU掉电时，这 14个字节数据无法保存到 EEPROM中。
图1-5 掉电后保存M存储区
14
1.扩展模块
特殊功能扩展模块的类型：
调制解调器模块EM241
定位模块EM253
PROFIBUS-DP模块EM277 以太网模块CP243-1
AS-i接口模块CP243-2
SIWAREX MS承重模块
15
2. 设备连接
图1-7
I/O扩展示意图
16
3. 最大I/O配置的预算
（3）特殊功能模块
完成某种特殊控制任务的模块。例如：PID模块、定位控制模块等。扩 展单元和特殊功能模块不能单独完成一定的控制任必须和主机一起使用。
（4）人机界面
例如 ：编程器、文本显示器、操作员面板、触摸屏等。
（5）软件
STEP7-Micro/WIN，人机界面的组态软件 ProTool、WinCC 。
图1-6开机后数据的恢复
12
1.2.3 I/O的扩展及功能的扩展
扩展模块
设备连接
最大I/O配置的预算 I/O点数扩展和编址
13
1.扩展模块
扩展模块包括数字量、模拟量扩展模块和特殊功能扩 展模块。
数字量扩展模块的类型：
输入扩展模块EM221：8点和16点DC，8点AC 输出扩展模块EM222：8点DC、4点DC（5A）、8点AC、8点和4点继电器
供电电压:直流24V、交流220V 输出方式：晶体管（DC）、继电器输出（DC/AC） 高速计数：捕捉比CPU扫描周期更快的脉冲，输入脉冲频率可达
第二章 PLC的基础知识1
. . . . . . . .
. 输出驱动放大继电器 .
L8 J8 COM 图2-8 继电器输出模块原理图
（6）开关量输入／输出模块等效电路：
A0 00000 A1 00001 外部输入信号 内部继电器 A15 （即位）
00100 B0 00101 B1
00111 00015 B11
COM
图2-9
通道:4个二进制位构成一个数字。2个数字，或8个二 进制位构成一个字节。2个字节构成一个字。字也可以 称为通道。一个通道含16位，或者说含16个继电器。
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
数字 3
数字 2
数字 1
数字 0
左字节
右字节
区:相同类型通道的集合。数据区、定时/计数器区、 内部继电器区等 。不同类型的PLC所具有的区的种类、 容量差别较大。
PLC为用户提供的继电器
输入继电器、输出继电器、辅助继电器、特殊 功能继电器、移位寄存器、计时／计数器等。 其中输入输出继电器一般与外部输入、输出设 备相连接，而其他继电器与外部设备没有直接 联系，因此可统称为内部继电器。
2.1.2 PLC 常用术语 位:是PLC中逻辑运算的基本元素，通常也称为内 部继电器。位可以作为条件参与逻辑运算，相当 于继电器的触点，但可以无限次地使用。位也可 以作为输出，存放逻辑运算的结果，相当于继电 器的线圈。在程序中一个位只能进行一次输出操 作。 I/O点:可以和输入设备相连接的触电（位）称为输 入点，可以和输出设备相连接的触电（位）称为 输出点，输入点和输出点通称为PLC的I/O点。常 用I/O点数来表征PLC的规模。
2.2 可编程序控制器的基本组成
2.2.1 PLC的硬件组成
. 输出驱动放大继电器 .
L8 J8 COM 图2-8 继电器输出模块原理图
（6）开关量输入／输出模块等效电路：
A0 00000 A1 00001 外部输入信号 内部继电器 A15 （即位）
00100 B0 00101 B1
00111 00015 B11
COM
图2-9
通道:4个二进制位构成一个数字。2个数字，或8个二 进制位构成一个字节。2个字节构成一个字。字也可以 称为通道。一个通道含16位，或者说含16个继电器。
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
数字 3
数字 2
数字 1
数字 0
左字节
右字节
区:相同类型通道的集合。数据区、定时/计数器区、 内部继电器区等 。不同类型的PLC所具有的区的种类、 容量差别较大。
PLC为用户提供的继电器
输入继电器、输出继电器、辅助继电器、特殊 功能继电器、移位寄存器、计时／计数器等。 其中输入输出继电器一般与外部输入、输出设 备相连接，而其他继电器与外部设备没有直接 联系，因此可统称为内部继电器。
2.1.2 PLC 常用术语 位:是PLC中逻辑运算的基本元素，通常也称为内 部继电器。位可以作为条件参与逻辑运算，相当 于继电器的触点，但可以无限次地使用。位也可 以作为输出，存放逻辑运算的结果，相当于继电 器的线圈。在程序中一个位只能进行一次输出操 作。 I/O点:可以和输入设备相连接的触电（位）称为输 入点，可以和输出设备相连接的触电（位）称为 输出点，输入点和输出点通称为PLC的I/O点。常 用I/O点数来表征PLC的规模。
2.2 可编程序控制器的基本组成
2.2.1 PLC的硬件组成
第1讲_S7-200PLC的基础知识
24
1.3.2软元件介绍
输入继电器I 输出继电器Q
通用辅助继电器M 特殊继电器SM 定时器T
PLC用户数据存储器编程资源
S7-200软元件列表(12个)
变量存储器V 局部变量存储器L
顺序控制继电器S 模拟量输入/输映像寄存 器AI、AQ 高速计数器HC
计数器C
累加器AC
25
一、输入继电器I（Input Relay）
定义掉电保持存储器的个数:一次最多可以定义六个掉电保持区. 可定义掉电保持的存储单元:V、M、T、C
11
开机后数据的恢复 开机后，S7-200从EEPROM 中恢复程序块和系统块；同时， CPU检查RAM存储器，确认 超级电容器是否成功保存了 RAM存储器中的数据，若成 功保存，则RAM存储器保持 区域将保持不变。 V存储器中的保持区和非保持区，从 EEPROM中的相应区域恢复。若 RAM存储器的内容没有保持，CPU 会清除RAM存储器（包括保持区和 非保持区），并在上电后的第一个 扫描周期置保持数据丢失标志位 （SM0.2）为“1”，将EEPROM中 的数据恢复到RAM中。
21
编址举例： • 例如：某一控制系统选用CPU224，系统所需的输入 输出点数各为： 数字量输 入24点、数字量输出20点、 模拟量输入6点和模拟量输出2点。
①连接模块
0
主机 CPU224 模块 EM221 DI8 DC24V
1
模块 EM222 DO8 DC24V
2
模块 EM235 AI4/AQ1
• 通用辅助继电器（M）：也是一位存储器，但是它不与输入 点对应，也不与输出点相对应，它用来存储PLC内部的中间 变量，相当于继电器控制系统中的中间继电器。 • 辅助继电器的线圈、常开触点、常闭触点：在梯形图上的图 形符号与I/O继电器相同，只是标号字母名称不同。通用辅 助继电器的线圈和触点的关系和输出继电器的一样，但只有
1.3.2软元件介绍
输入继电器I 输出继电器Q
通用辅助继电器M 特殊继电器SM 定时器T
PLC用户数据存储器编程资源
S7-200软元件列表(12个)
变量存储器V 局部变量存储器L
顺序控制继电器S 模拟量输入/输映像寄存 器AI、AQ 高速计数器HC
计数器C
累加器AC
25
一、输入继电器I（Input Relay）
定义掉电保持存储器的个数:一次最多可以定义六个掉电保持区. 可定义掉电保持的存储单元:V、M、T、C
11
开机后数据的恢复 开机后，S7-200从EEPROM 中恢复程序块和系统块；同时， CPU检查RAM存储器，确认 超级电容器是否成功保存了 RAM存储器中的数据，若成 功保存，则RAM存储器保持 区域将保持不变。 V存储器中的保持区和非保持区，从 EEPROM中的相应区域恢复。若 RAM存储器的内容没有保持，CPU 会清除RAM存储器（包括保持区和 非保持区），并在上电后的第一个 扫描周期置保持数据丢失标志位 （SM0.2）为“1”，将EEPROM中 的数据恢复到RAM中。
21
编址举例： • 例如：某一控制系统选用CPU224，系统所需的输入 输出点数各为： 数字量输 入24点、数字量输出20点、 模拟量输入6点和模拟量输出2点。
①连接模块
0
主机 CPU224 模块 EM221 DI8 DC24V
1
模块 EM222 DO8 DC24V
2
模块 EM235 AI4/AQ1
• 通用辅助继电器（M）：也是一位存储器，但是它不与输入 点对应，也不与输出点相对应，它用来存储PLC内部的中间 变量，相当于继电器控制系统中的中间继电器。 • 辅助继电器的线圈、常开触点、常闭触点：在梯形图上的图 形符号与I/O继电器相同，只是标号字母名称不同。通用辅 助继电器的线圈和触点的关系和输出继电器的一样，但只有
- 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)。
系统程序: 系统程序，完成系统诊断、命令解释、功能子程序调
用、管理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能。
系统程序，由PLC的制造厂家编写的，在PLC使用过程 中不会变动，它和PLC的硬件组成有关，它关系到PLC的性 能。
系统程序，由制造厂家直接固化在只读存储器ROM、 PROM或EPROM中，用户不能访问和修改。
Page: 13/70
2.1 PLC内部硬件框图及各部分作用
2.1.1 PLC的组成
PLC由四部分组成 ：中央处理单元（CPU板）、存储部件、输入 输出（I/O）部件和电源部件。
Page: 14/70
• PLC的基本组成与一般的微机系统类似：是一种 以微处理器为核心的、用于控制的特殊计算机
• PLC的基本组成包括硬件与软件两部分 • PLC的硬件：中央处理器（CPU）、存储器、输入
Page: 3/70
近年来PLC发展迅速 PLC集三电（电控、电仪、电传）为一体、性能价格
比高、高可靠性的特点，已成为自动化工程的核心设备。 PLC成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使 用量高居首位。
PLC成为现代工业自动化的三大技术支柱（PLC、机器 人、CAD/CAM）之一。
Page: 4/70
世界上第一台PLC 1969年由美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车
公司（GE）的要求研制成功。 背景：
1968年美国通用汽车公司（GE），为了适应汽车型号 的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多 品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可 能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本， 缩短周期。
Page: 16/70
2.系统程序存贮器
存储器的作用： PLC中，存储器主要用于系统程序、用户程序、数据
存储器的类型： ① 可读/写操作的随机存储器RAM ② 只读存储器ROM、PROM、EPROM、E2PROM
Page: 17/70
2.1.3 PLC的软件系统
1 系统程序；2 用户程序；3 编程语言
不需要改变，可将其固化在EPROM中。 • 现在有许多PLC直接采用EEPROM作为用户存储器。
Page: 19/70
PLC的编程语言
在PLC系统结构不断发展的同时，PLC的编程语言也越来越丰 富，功能也不断提高。
FUJI（日本主要发展中小型PLC，在世界小型PLC市场上，日本产 品约占有70％的份额。在中国，OMRON产品的销量居首位。） • 目前国内市场还有韩国、台湾等PLC产品；现在市场上出现了系列 化的国产PLC，其价格相对低廉，性价比较高。
Page: 5/70
西门子PLC外形图
S7-200系列PLC
接口、输出接口、通信接口、电源等 • PLC的软件：系统程序和用户程序
Page: 15/70
2.1.2 PLC内部主要部件功能
1. PLC中的CPU作用及分类 CPU的作用：按系统程序赋予的功能，指挥PLC有条不紊地进 行工作。归纳起来主要有以下五个方面：
1）接收并存储编程器或其它外设输入的用户程序或数据 2）诊断电源、PLC内部电路故障和编程中的语法错误等 3）接收并存储从输入单元（接口）得到现场输入状态或数据 4）逐条读取并执行存储器中的用户程序，将运算结果存入存储器 5）根据运算结果，更新有关标志位和输出内容，通过输出接口实 现控制、制表打印或数据通讯等功能
Page: 11/70
三、PLC的基本功能
1 逻辑控制功能 2 定时控制功能 3 计数控制功能 4 步进控制功能 5 数据处理功能 6 回路控制功能 7 通讯联网功能 8 监控功能 9 停电记忆功能 10 故障诊断功能
Page: 12/70
第二节 PLC基本原理
• 2.1 PLC内部硬件框图及各部分作用 • 2.2 PLC工作过程特点及主要性能指标
PLC基础知识
1.基本内容：PLC简介、基本功能、特点、 应用范围、工作方式。 2.重点：定义、基本功能、工作方式。
Page: 1/70
第一节 PLC基础知识
一、 PLC的产生与历史 二、 可编程控制器的定义 三、 PLC的特点 四 、PLC的基本功能
Page: 2/70
一、 PLC的产生与历史
S7-300系列PLC
S7-400系列PLC
Page: 6/70
三菱PLC外形图
Q系列PLC
FX2N系列PLC
FX1N系列PLC
FX1S系列PLC
Page: 7/70
欧姆龙PLC外形图
C200H系列PLC
CPM1A、CPM2A系列PLC
Page: 8/70
PLC的国内外状况 1974年我国开始仿制美国的第二代PLC产品，但因元器件 质量和技术问题等原因未能推广。直到1977年，我国才研制 出第一台具有实用价值的PLC，并开始批量生产和应用于工业 过程的控制。 主要厂家有：北京和利时，科迪纳，张前苏。洛阳易达， 无锡信捷，南京嘉华，兰州全志，广州科赛恩，中山智达， 恒日等。
Page: 9/70
Page: 10/70
二、PLC的特点
• 通用性强，使用方便 • 功能强，适应面广 • 可靠性高，抗干扰能力强 • 控制程序可变具有很好的柔性 • 编程方法简单，容易掌握 • PLC控制系统的设计、安装、调试和维修工作少.极为方
便。控制程序变化方便.具有很好的柔性。 • 体积小、重量轻、功耗低
PLC三大流派 • 欧洲：德国的西门子(SIEMENS)、AEG及法国的TI公司 • 美国：A-B（Allen-Bradly）(其产品约占美国PLC市场50％的份额。 • )、GE（General Electric）、莫迪康(MODICON)公司、德州仪器
(T1)公司、 歌德(Gould)公司、西屋公司 • 日本：三菱电机（Mitsubishi Electric）、 欧姆龙（OMRON）、
Page: 18/70
Байду номын сангаас
◆ 用户程序: • 用户程序是用户根据控制对象生产工艺及控制的要求而编制
的应用程序。它是由PLC控制对象的要求而定的。 • 为便于读出、检查和修改，用户程序一般存于CMOS静态RAM
中，用锂电池作为后备电源，以保证掉电时不会丢失信息。 • 为防止干扰对RAM中程序的破坏，当用户程序经过运行正常，
用、管理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能。
系统程序，由PLC的制造厂家编写的，在PLC使用过程 中不会变动，它和PLC的硬件组成有关，它关系到PLC的性 能。
系统程序，由制造厂家直接固化在只读存储器ROM、 PROM或EPROM中，用户不能访问和修改。
Page: 13/70
2.1 PLC内部硬件框图及各部分作用
2.1.1 PLC的组成
PLC由四部分组成 ：中央处理单元（CPU板）、存储部件、输入 输出（I/O）部件和电源部件。
Page: 14/70
• PLC的基本组成与一般的微机系统类似：是一种 以微处理器为核心的、用于控制的特殊计算机
• PLC的基本组成包括硬件与软件两部分 • PLC的硬件：中央处理器（CPU）、存储器、输入
Page: 3/70
近年来PLC发展迅速 PLC集三电（电控、电仪、电传）为一体、性能价格
比高、高可靠性的特点，已成为自动化工程的核心设备。 PLC成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使 用量高居首位。
PLC成为现代工业自动化的三大技术支柱（PLC、机器 人、CAD/CAM）之一。
Page: 4/70
世界上第一台PLC 1969年由美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车
公司（GE）的要求研制成功。 背景：
1968年美国通用汽车公司（GE），为了适应汽车型号 的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多 品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可 能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本， 缩短周期。
Page: 16/70
2.系统程序存贮器
存储器的作用： PLC中，存储器主要用于系统程序、用户程序、数据
存储器的类型： ① 可读/写操作的随机存储器RAM ② 只读存储器ROM、PROM、EPROM、E2PROM
Page: 17/70
2.1.3 PLC的软件系统
1 系统程序；2 用户程序；3 编程语言
不需要改变，可将其固化在EPROM中。 • 现在有许多PLC直接采用EEPROM作为用户存储器。
Page: 19/70
PLC的编程语言
在PLC系统结构不断发展的同时，PLC的编程语言也越来越丰 富，功能也不断提高。
FUJI（日本主要发展中小型PLC，在世界小型PLC市场上，日本产 品约占有70％的份额。在中国，OMRON产品的销量居首位。） • 目前国内市场还有韩国、台湾等PLC产品；现在市场上出现了系列 化的国产PLC，其价格相对低廉，性价比较高。
Page: 5/70
西门子PLC外形图
S7-200系列PLC
接口、输出接口、通信接口、电源等 • PLC的软件：系统程序和用户程序
Page: 15/70
2.1.2 PLC内部主要部件功能
1. PLC中的CPU作用及分类 CPU的作用：按系统程序赋予的功能，指挥PLC有条不紊地进 行工作。归纳起来主要有以下五个方面：
1）接收并存储编程器或其它外设输入的用户程序或数据 2）诊断电源、PLC内部电路故障和编程中的语法错误等 3）接收并存储从输入单元（接口）得到现场输入状态或数据 4）逐条读取并执行存储器中的用户程序，将运算结果存入存储器 5）根据运算结果，更新有关标志位和输出内容，通过输出接口实 现控制、制表打印或数据通讯等功能
Page: 11/70
三、PLC的基本功能
1 逻辑控制功能 2 定时控制功能 3 计数控制功能 4 步进控制功能 5 数据处理功能 6 回路控制功能 7 通讯联网功能 8 监控功能 9 停电记忆功能 10 故障诊断功能
Page: 12/70
第二节 PLC基本原理
• 2.1 PLC内部硬件框图及各部分作用 • 2.2 PLC工作过程特点及主要性能指标
PLC基础知识
1.基本内容：PLC简介、基本功能、特点、 应用范围、工作方式。 2.重点：定义、基本功能、工作方式。
Page: 1/70
第一节 PLC基础知识
一、 PLC的产生与历史 二、 可编程控制器的定义 三、 PLC的特点 四 、PLC的基本功能
Page: 2/70
一、 PLC的产生与历史
S7-300系列PLC
S7-400系列PLC
Page: 6/70
三菱PLC外形图
Q系列PLC
FX2N系列PLC
FX1N系列PLC
FX1S系列PLC
Page: 7/70
欧姆龙PLC外形图
C200H系列PLC
CPM1A、CPM2A系列PLC
Page: 8/70
PLC的国内外状况 1974年我国开始仿制美国的第二代PLC产品，但因元器件 质量和技术问题等原因未能推广。直到1977年，我国才研制 出第一台具有实用价值的PLC，并开始批量生产和应用于工业 过程的控制。 主要厂家有：北京和利时，科迪纳，张前苏。洛阳易达， 无锡信捷，南京嘉华，兰州全志，广州科赛恩，中山智达， 恒日等。
Page: 9/70
Page: 10/70
二、PLC的特点
• 通用性强，使用方便 • 功能强，适应面广 • 可靠性高，抗干扰能力强 • 控制程序可变具有很好的柔性 • 编程方法简单，容易掌握 • PLC控制系统的设计、安装、调试和维修工作少.极为方
便。控制程序变化方便.具有很好的柔性。 • 体积小、重量轻、功耗低
PLC三大流派 • 欧洲：德国的西门子(SIEMENS)、AEG及法国的TI公司 • 美国：A-B（Allen-Bradly）(其产品约占美国PLC市场50％的份额。 • )、GE（General Electric）、莫迪康(MODICON)公司、德州仪器
(T1)公司、 歌德(Gould)公司、西屋公司 • 日本：三菱电机（Mitsubishi Electric）、 欧姆龙（OMRON）、
Page: 18/70
Байду номын сангаас
◆ 用户程序: • 用户程序是用户根据控制对象生产工艺及控制的要求而编制
的应用程序。它是由PLC控制对象的要求而定的。 • 为便于读出、检查和修改，用户程序一般存于CMOS静态RAM
中，用锂电池作为后备电源，以保证掉电时不会丢失信息。 • 为防止干扰对RAM中程序的破坏，当用户程序经过运行正常，