可编程控制技术第七章 常用可编程序控制器简介
可编程控制器
“可编程控制器是一种把数字运算与控制操作为一 体的电子控制系统，专为在工业环境下应用而设计， 它采用可编程序的存储器，用于其内部存储程序， 执行逻辑控制、顺序控制、定时、计数和算术运算 等操作指令，并通过数字式输入输出控制各种类型 的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外部 设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，并 易于扩充功能的原则设计。”
9-1可编程序控制器的基本结构、 工作原理和主要特点
20世纪60年代末，美国通用汽车公司(GM)对 控制系统提出要求为：
(1)能替代由各种继电器、定时器、接触器及其主令 电器等按一定的逻辑关系用导线连接起来的控制系 统，即传统的继电-接触器控制，且简单易懂，价格 低廉，能够满足生产工艺改动频繁的需要；
二、可编程控制器的特点与应用
2．PLC的应用概况：
(1)开关量顺序、逻辑控制 (2 )即模代拟替量继控电制-接触器控制系统 (3的)各数模种拟冶等据生量金的产采进行 控过集行业 制程的中 系、的监的 统自分高测动炉、析控上调制和节料中处控系对统制理温，。度轧压钢力机、、流连量铸等机连、续飞变剪化
三、可编程控制器的发展趋势
20世纪80年代，PLC已进入成熟阶段，向大规 模、高速度、高性能和多功能方面发展。
三菱公司在F1、FX2、A系列的基础上推出了小型遥 控的FX2C系列，其基本指令的处理速度加快到 0.48ms／千步，控制距离达100m(最远达400m)。 还有超薄型的FX0N系列。
西门子公司在S5系列的基础上，又推出微型高性能 的S7系列。包括S7-200系列(小型)、S7-300系列 (中型)S7-400系列(大型) 。
个人计算机 (Personal Computer)
可编程序控制器基础及应用
可编程逻辑控制器（PLC，Programmable Logic Controller）是一种工业控制系统，用于自动化生产过程和设备。
PLC构造紧凑，灵活性高，操作简单，并可与其他工业控制设备（如传感器、执行器等）进行通讯。
PLC广泛应用于制造业、基础设施、能源等领域。
PLC基础包括以下几个方面：1. 硬件组成：PLC主要由中央处理单元（CPU）、输入/输出（I/O）模块、通讯模块和电源模块组成。
CPU负责执行逻辑运算和指令，I/O模块连接传感器和执行器，用于数据交换；通讯模块支持与其他设备或上位机通讯；电源模块提供稳定电力供应。
2. 编程语言：PLC使用标准化的编程语言（如：梯形图（Ladder Logic）、结构文本（Structured Text）、指令列表（Instruction List）等），使得编程和维护变得简便。
3. 逻辑控制：PLC根据编程来实现逻辑控制，如顺序控制、闭环控制、事件控制等。
4. 可编程性：PLC具备可编程性，用户可以根据需要编写或修改逻辑程序，以满足各种自动化控制需求。
PLC在很多应用场景中发挥着重要作用，以下是一些常见的用途：1. 工业自动化：PLC广泛应用于生产线自动化、包装、材料加工等环节，如控制输送带、机械手、液压设备等。
2. 基础设施：在公共设施中，PLC用于控制供水、供电、交通信号、空调和通风系统等。
3. 能源行业：PLC在发电厂、输电系统、可再生能源（如太阳能和风能）中发挥关键的控制作用。
4. 建筑自动化：PLC应用于楼宇自动化系统，实现对空调、照明、消防、门禁等设备的集中控制。
5. 交通运输：在铁路及地铁信号系统、道路监控系统等领域，PLC负责控制和监测各种信号和传感器设备。
6. 环境保护：PLC用于污水处理、废气治理、固体废弃物处理等环保设备的自动化控制和监测。
可编程控制器介绍总结范文
可编程控制器介绍总结范文
可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是一种通用的工业自动化控制器，它使用可编程的存储器来存储用户程序，可以执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，并通过数字或模拟输入/输出接口控制各种类型的机械或生产过程。
PLC的特点包括：
1. 高可靠性：PLC采用大规模集成电路技术，具有很高的可靠性。
此外，PLC还具有自我诊断功能，可以检测自身的故障并进行修复，确保系统的可靠性。
2. 编程简单：PLC通常采用类似于继电器控制电路的梯形图编程语言，使得编程变得简单易懂。
同时，PLC还支持多种高级编程语言，如结构化文本和指令表等。
3. 灵活性：PLC可以根据需要进行扩展或修改，支持多种不同的输入/输出接口，可以适应不同的控制需求。
4. 易于维护：PLC具有完善的故障诊断和报警功能，可以快速定位故障并进行修复。
此外，PLC还可以通过远程监控系统进行远程维护和升级。
在工业自动化领域，PLC的应用非常广泛，如制造业、电力、化工、交通等。
随着技术的不断发展，PLC的功能和性能也在不断提升，未来PLC将会在
更多的领域得到应用。
可编程控制器
定义
定义
可编程逻辑控制器简称PLC（英文全称：Programmable Logic Controller）。随着科学技术的发展，为适 应多品种，小批量生产的需求而产生发展起来的一种新型的工业控制装置 。
1．现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。 2．现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向 现场的执行部件输出相应的控制信号。 常用的I/O分类如下： 开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。 模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分， 有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。 按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最 大的底板或机架槽数限制。
结构与产品
结构与产品
从PLC的硬件结构形式上，PLC可以分为整体固定I/O型，基本单元加扩展型，模块式，集成式，分布式5种 基本结构形式。
PLC的组成 ：
中央处理单元(CPU)
中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢，是PLC的核心起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU。它按照 PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的 状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和 数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行 逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各 输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
可编程控制器概述
梯形图语言
梯形图语言是用梯形图的图形符号来描述程序的一种程序设计语言。采用 梯形图程序设计语言，程序采用梯形图的形式描述。这种程序设计语言采用 因果关系来描述事件发生的条件和结果。每个梯级是一个因果关系，在梯级
中，描述事件发生的条件表示在左面，事件发生的结果表示在右面。
梯形图程序设计语言是最常用的一种程序设计语言。它来源于继电器逻 辑控制系统的描述。在工业过程控制领域，电气技术人员对继电器逻辑控制 技术较为熟悉。因此，由这种逻辑控制技术发展而来的梯形图受到了欢迎， 并得到了广泛的应用。
PLC的性能指标较多，不同厂家的PLC产品技术性能各不相同，且各有 特色。常用的主要性能指标有： 1．输入／输出点数 输入／输出点数是指PLC组成控制系统时所能接入的输入输出信号的最大 数量，即PLC外部输入、输出端子数。它表示PLC组成控制系统时可能的 最大规模。通常，在总点数中，输入点数大于输出点数，且输入与输出 点不能相互替代。 2．扫描速度 一般以执行1000步指令所需的时间来衡量，单位为毫秒／千步。也有以 执行一步指令时间计，单位为微秒／步。 3．存储器容量 PLC的存储器包括系统程序存储器、用户程序存储器和数据存储器三部分。 PLC产品中可供用户使用的是用户程序存储器和数据存储器。 PLC中程序指令是按“步”存放的，一“步”占用一个地址单元，一个地 址单元一般占用两个字节。如存储容量为 1000 步的 PLC ，其存储容量为 2K字节。
PLC的应用
开关量逻辑控制 运动控制 闭环过程控制 数据处理 通讯联网
PLC的组成
PLC由四部分组成 ：中央处理单元（CPU 板）、输入输出（I/O）部件和电源部件
PLC 的 工 作 过 程
第七章 可编程控制器常见故障及分析
第七章 可编程控制器常见故障及分析 一、 PLC常见故障诊断要点
《可编程序控制器及其应用》
、不执行程序 ： 一般情况下可依照输入---程序执行---输出的步骤 进行检查 （1）输入检查是利用输入LED指示灯识别，或用编程器构成的输入监 视器检查。当输入LED不亮时，可初步确定是外部输入系统故障，再 配合万用表检查。如果输出电压不正常，就可确定是输入单元故障。 当LED亮而内部监视器无显示时，则可认为是输入单元、CPU单元或 扩展单元的故障。 （2）程序执行检查是通过写入器上的监视器检查。当梯形图的接点状 态与结果不一致时，则是程序错误（例如内部继电器双重使用等), 或是运算部分出现故障。 （3)输出检查可用输出LED指示灯识别。当运算结果正确而输出LED指 示错误时，则可认为是CPU单元、1/0接口单元的故障。当输出LED是 亮的而无输出，则可判断是输出单元故障，或是外部负载系统出现 了故障。
第七章 可编程控制器常见故障及分析 §7-1
《可编程序控制器及其应用》
PLC维修基础知识
一、 PLC控制系统的维护内容
• • • • 习题： 简述PLC日常维护的主要内容？ 答（1）防尘防水防火防高温防雷电。 （2）定时进行人工除尘降温，USB定期维护，PLC程 序的定期人工备份和电池备份及各相关坏器件的更换 等 • （3）PLC故障的诊断总法：一摸二看三闻四听五按迹 寻踪法六替换法，一摸查CPU温度;二看：看指示灯是 否正常；三闻：有无异味；四听：有无异动；五寻找 故障所在地；六对不确定的部位进行部件替换
第七章 可编程控制器常见故障及分析
可编程控制器概述
可编程控制器概述
七、可编程控制器的维护、保养和故障检查
换电池
可编程控制器的维护换电池
1
2
3
4
LOGO
可编程控制器概述
四、可编程控制器的软元件组成
内部辅助继电器 的分类二（对于两台PLC并行通讯） ①主站位通讯（M800-M899） ②从站位通讯（M900-M999） 附：主站字通讯（D490-D499） 从站字通讯（D500-D509）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
可编程控制器概述
四、可编程控制器的软元件组成
内部辅助继电器 的分类三（对于多台PLC串行通讯） ①主站位通讯（M1000-M1063）,字通讯（D0-D7） ②1#站位通讯（M1064-M1127）,字通讯（D10-D17） ③2#站位通讯（M1128-M1191）,字通讯（D20-D27） ④3#站位通讯（M1192-M1255）,字通讯（D30-D37） ⑤4#站位通讯（M1256-M1319）,字通讯（D40-D47） ⑥5#站位通讯（M1320-M1383）,字通讯（D50-D57） ⑦6#站位通讯（M1384-M1447）,字通讯（D60-D67） ⑧7#站位通讯（M1448-M1511）,字通讯（D70-D77）
可编程控制器概述
三 、可编程控制器的硬件组成
５、手持编程器 手持编程器是PLC最重要的外围设备，可直接 编写和修改程序。 注：电脑从某种程度上说也可以作为PLC的外 围设备。 手持编程器和电脑的区别是： 电脑可以同时看到或监视到多步程序，即可 以是梯形图也可以是程序语句表，但通讯速度较 慢。 手持编程器只能看到语句表，且只能看到四 步（对于FX2N-20P），但通讯速度快。
四、 可 编 程 控 制 器 的 各 软 元 件 组 成
可编程序控制器(Programmable Controller)
目录第一章 PLC概述 (2)1.1 PLC的产生 (2)1.2 PLC的定义 (2)1.3 PLC的特点及应用 (2)1.4 PLC的基本结构 (4)结论............................................... 错误!未定义书签。
致谢............................................... 错误!未定义书签。
参考文献........................................... 错误!未定义书签。
第一章 PLC概述1.1 PLC的产生1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出了世界上第一台可编程序控制器，并应用于通用汽车公司的生产线上。
当时叫可编程逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。
紧接着，美国MODICON公司也开发出同名的控制器，1971年，日本从美国引进了这项新技术，很快研制成了日本第一台可编程控制器。
1973年，西欧国家也研制出他们的第一台可编程控制器。
随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到70年代中期以后，特别是进入80年代以来，PLC已广泛地使用16位甚至32位微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，使PLC在概念、设计、性能价格比以及应用方面都有了新的突破。
这时的PLC已不仅仅是逻辑判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能，称之为可编程序控制器（Programmable Controller）更为合适，简称为PC，但为了与个人计算机（Persona1 Computer）的简称PC相区别，一般仍将它简称为PLC（Programmable Logic Controller）。
1.2 PLC的定义“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
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控制通道的数据
15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00
方向控制1=左移、0=右移 数据输入（IN） 位移脉冲出入(SP) 复位输入（R）
控制通道的操作： 当复位输入加到SFTR上时，控制通道所有位和进位标志都被清为零，
并且加到SFTR上任何输入都被截止。数据左移，既控制通道位12为ON， 移位脉冲前沿会使控制通道的位13的内容传压入到通道D1的位00内，使 通道D1的各位都向左移动一位。同时，D1的位15中的内容被压入到进位 标志位中。数据右移，既控制通道的位12为OFF，数据输入位的内容就被 压入到通道D2位15。结果，使通道D2的各位都向右移动一位。同时，通 道D1位00中的内容被压入到进位标志位中。 数据区域：IR,HR,AR,LR,DM,*DM
顺序输入指令
1. LD
；装入
2. LD NOT ；装入非
3. AND
；与
4. AND NOT ；与非
5. OR
；或
6. OR NOT ；或非
7. AND-LD ；与装入
8. OR-NOT ；或装入
注意：NOT指令的用法，分三种情况： 1 把常开触点当作常闭触点使用；用常开触点停止电机转动。 1 把常闭触点当作常开触点使用；用常闭触点起动电机转动。 1 内部继电器常闭触点的生成；互锁电路中的互锁触点。
编程举例
• 零件热镀加工生产线的控制 • 输煤机传送带的控制 • 轴承自动注油装置的控制
Trainning1
Trainning2
Trainning3
结束
顺序输出指令
1. OUT
；将逻辑运算结果送输出继电器
2. OUT NOT ；将逻辑运算结果反相送输出继电器
3. SET
；使指定接点ON
4. RESET ；使指定接点OFF
5. KEEP
；使继电器保持
6. DIFU
；上升沿识别
7. DIFD
；下降沿识别
基本指令编程举例
1、与指令编程举例 2、或指令编程举例 3、先与后或指令编程举例 4、先或后与指令编程举例 5、复杂电路编程举例 6、微分指令编程举例
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7.21 编程器、控制器及其定义
1. 编程器 2. 控制器 3. 控制器定义
CPM1 A的特点
1. 输入输出端子一体化组件（见 输入输出点数及其地址）； 2. 通过扩展单元可以增设20点*3台的输入输出； 3. 可实现平稳输入输出动作的输入滤波器功能； 4. 维护简单； 5. 输入中断功能； 6. 快速响应输入功能； 7. 间隔定时器中断功能； 8. 高速计数功能； 9. 模拟设定电位器功能； 10.对应上位链接通讯； 11.对应1：1链接； 12.对应NT链接；
可逆移位指令编程举例
• 可逆移位指令助记符 • 可逆移位指令梯形图
四则运算指令
这些指令用于数值算术运算Βιβλιοθήκη 功能码 指令功能描述
30 ADD BCD加算
31 SUB BCD减算
32 MUL BCD乘算
33 DIV BCD除算
50 ADB 二进制加算
51 SBB 二进制减算
52 MLB 二进制乘算
53 DVB 二进制除算
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Omron-Language
软件视窗 梯形图语言 助记符语言
Window
Lader
AWL
7.2.2CPM1A可编程控制语言（指令系统）简介
CPM1A的指令系统，分为基本指令和特殊指令，特殊指令又分成为 数据处理、数据运算、程序控制、故障诊断、其它等五种类型的指 令。总共有17种共91条指令，其指令一览表见挂图。下面介绍指令 一览表中常用的一些指令。
数据处理指令
1. TIM 2. TIMH 3. CNT 4. CNTR 5. MOV 6. SFTR
；普通计时器 ；高速计时器 ；普通计数器 ；可逆计数器 ；数据传送 ；可逆移位
可逆移位指令（SFTR）编程举例
梯形图符号：
控制通道 开始通道
结束通道
SFTR C B E
控制通道的操作：
当复位输入加到SFTR上时，控制通道所有位和进位标志都被清为零， 并且加到SFTR上任何输入都被截止。数据左移，既控制通道位12为ON， 移位脉冲前沿会使控制通道的位13的内容传压入到通道D1的位00内，使 通道D1的各位都向左移动一位。同时，D1的位15中的内容被压入到进位 标志位中。数据右移，既控制通道的位12为OFF，数据输入位的内容就 被压入到通道D2位15。结果，使通道D2的各位都向右移动一位。同时， 通道D1位00中的内容被压入到进位标志位中。
逻辑‘非’ 用法举例
用按钮0.01使内部继电器200.00保持“1”状态，用按钮002使 内部继电器200.00保持“0”状态，根据梯形图判断，按钮0.02应 接常开触电。 用按钮0.03使内部继电器200.01保持“1”状态，用按钮004使内部继 电器200.01保持“0”状态，根据梯形图判断，按钮0.04应接常闭 触电。
54 ADDL BCD倍长加算
55 SUBL BCD倍长减算
56 MULL BCD倍长乘算
57 DIVL BCD倍长除算
BCD加算指令（ADD）的编程举例
梯形图符号：
20000
被加数通 道 加数通道
和数通道
ADD D1 D2 D3
助记符编程： LD ADD
20000 DM0001 DM0002 DM0003
Chapter 7
常用可编程序控制器简介
主讲教师：杜东
第七章．常用可编程序控制器简介
7.20 欧姆龙-CPM1A可编程序控制器 7.2.1 欧姆龙-CPM1A 编程设备 7.2.2 CPM1A可编程控制语言（指令系统）简介
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7.20 欧姆龙（Omron）可编程序控制技术
日本Omron公司的可编程序控制 （PLC）设备，广泛用于自动 化设备中，其型号有多种。例如，C20P~60P、CPM1A、CQM1、 CS1G、CV1000、CVM1、C200HK等。本节主要介绍CPM1A型可 编程控制设备及其编程语言。
特殊指令
➢ 顺序控制指令 ➢ 数据处理指令 ➢ 数据比较指令
顺序控制指令
1. NOP；空操作 2. END；程序结束 3. IL ；ILC前的线圈、定时器随IL前的条件OFF而变为OFF使指定接点ON 4. ILC；IL指令范围的结束 5. JMP；JME指令为止的程序有本指令前的条件决定是否执行 6. JME；解除跳转