PLC原理及应用C(10年秋)
可编程控制器原理及应用

可编程控制器原理及应用可编程控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)是一种现代化的工业自动化设备,它由控制器主体、外部输入输出口及通信接口等部分组成,能够根据预先编写的程序进行逻辑运算、数据处理、控制输出等功能。
PLC的应用领域广泛,包括工业生产、建筑、交通、能源等各个行业,能够提高生产效率、降低成本、提高产品质量等,因此在工业自动化中起到了至关重要的作用。
PLC的原理是基于可编程逻辑控制的思想,它采用了数字逻辑电路和现代微处理器技术相结合的方式,能够根据内部编程和外部输入输出信号的状态进行运算和判断,并控制相应的输出信号。
PLC的编程语言多种多样,包括梯形图(Ladder Diagram)、指令列表(Statement List)、功能块图(Function Block Diagram)等,用户可以根据需要选择合适的编程方法。
PLC的应用具有以下特点:1.可靠性高:PLC采用数字化控制和可编程技术,相对于传统的电气控制设备更加可靠稳定,由于运算及控制过程都由单片机完成,因此不受外部环境的影响。
2.灵活性强:PLC具有较强的适应性,可以根据不同的控制要求进行编程和调整,能够针对不同的控制环节进行灵活的组合,方便用户根据实际情况进行应用。
3.扩展能力强:PLC的硬件结构和软件设计都具有良好的扩展性,可以满足用户日益增长的需求,比如增加输入输出点位、扩大存储容量等。
4.程序易于编写和修改:PLC的编程语言相对简单易懂,即使对于非专业人员来说也能进行简单的编程和修改。
PLC的应用非常广泛,几乎涵盖了所有工业领域。
以下是几个典型的应用案例:1.电力行业:PLC可用于发电厂的自动化控制,包括煤气轮机控制、燃煤锅炉控制、燃气轮机控制等,以提高发电效率和运行安全性。
2.制造业:PLC可用于各种生产制造过程的控制,如汽车生产线的控制、机械加工的控制、食品加工的控制等,以提高生产效率和产品质量。
PLC的原理、编程与应用共96页文档

6. 7. 体积小,能耗低 主要的PLC生产厂家: 美国Rockwell(AB)公司,GE-Fanuc公司 德国的西门子公司 ad.siemens 法国的施耐德(Schneider)公司 日本的三菱公司,欧姆龙(OMRON)公司 PLC的应用领域: 1. 开关量逻辑控制 2. 闭环过程控制 3. 数据处理 4. 通信联网 5. 运动控制
PLC
内 部
电 路
1L+ DC24V
负载
0.2
(a )
(b )
图2-5 PLC的输出电路
PE N L1
S7-200 C PU
...
0.0
N
1M
L1
L+
1L
DC 24V
M
0.0
...
.0
... 1L
.0
1M L+
...
M EM222
数字量扩展模块
图2-13 交流电源系统的外部接线
L1 N
AC
PE
DC
读取 输入 执行 用户程 序 智能 模块通 信 通信 信息处 理
自诊 断检查 修改 输出
读取 输入 智能 模块通 信 通信 信息处 理
自诊 断检查 修改 输出
RUN 状态
STOP 状态
图2-9 扫描过程
中断程序的处理与立即I/O指令可提高响应速度。
6 PLC通信的易用化和“傻瓜化” 7 PLC的软件化与PC化 符合IEC1131-3标准在PC上运行的软件包(软件PLC),亚控 公司的KingACT、研华公司的ADAM-5501/P31。 GE-Fanuc公司推出了类似于笔记本电脑的PC,使用 Windows CE,可实现PLC的CPU模块功能,可与以太网和I/O 模块通信,在工业现场使用。 8 组态软件引发的上位计算机编程革命 组态软件面向工业控制,生成人机界面,通信不需编程, Intach,iFix,组态王、力控、的WINCC、CIMPLICITY等。
可编程序控制器PLC原理及应用第三章

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8
系统RAM存储区:系统RAM存储区包括I/O映象区以及各类 软设备,如:逻辑线圈;数据寄存器;计时器;计数器;变 址寄存器;累加器等存储器。
1)I/O映象区:由于PLC投入运行后,只是在输入采样阶段才依次读入 各输入状态和数据,在输出刷新阶段才将输出的状态和数据送至相应 的外设。因此,它需要一定数量的存储单元(RAM)以存放I/O的状态和 数据,这些单元称作I/O映象区。一个开关量I/O占用存储单元中的一 个位(bit),一个模拟量I/O占用存储单元中的一个字(16个bit)。 因此整个I/O映象区可看作两个部分组成:开关量I/O映象区;模拟量 I/O映象区,地址码一一对应。
(3)计时器
(4)计数器
用户程序存储区:用户程序存储区存放用户编制的用户程序。不同类型 的PLC,其存储容量各不相同。
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10
3.1.2.3 有关输入映象寄存器/输出映象寄存器/输出锁存器的 概念
1、输入映象寄存器----外部输入(采样)参数存放区域。其存储单元与 输入端点(地址编码)一一对应,端点接线一旦确定,程序编制中就 要用该端点的地址码。若改端点接线后,必须改相应的程序指令。
可编程序控制器(PLC)原理及应用
主 讲 汤立刚
3
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1
第三章 PLC控制系统的基本组成
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2
3.1.硬件系统
3.1.1.PLC硬件系统的基本组成
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬 件结构基本上与微型计算机图1
RAM EPROM EEPROM
机存储器),其存取速度最快,由锂电池支持。
• (3)PROM “可编程只读存储器”/ EPROM(Erasable
PLC原理及应用

《PLC原理及应用》讲义 苏少钰编制
3/44
第1章 可编程序控制器概述
Programmable Logic Controllers
二、PLC的发展与定义
1969年,美国数据设备公司(DEC)研制出世界
上第一台可编程控制器,并成功地应用在GM公
司的生产线上。这一时期它主要用于顺序控制,
只能进行逻辑运算,故称为可编程逻辑控制器,
绪论
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绪论
课程总目标
Programmable Logic Controllers
学完本课程后,你应具有以下能力:
了解PLC在控制系统中的地位及应用前景
绪论
Programmable Logic Controllers
1、PLC 是什么 ?
可编程控制器 Programmable Logic Controller
PLC 是一台工业控制计算机; 是专为工业环境下应用而设计的计算 机。
绪论
Programmable Logic Controllers
2、为什么要学习PLC ?
Programmable Logic Controllers
1、 是什么 ? 2、为什么要学习 ? 3、 有什么特点 ?
Listen To Me!
What? Why?
How?
FP1系列C24型PLC控制单元
绪论
PLC的系统组成与结构
Programmable Logic Controllers
区别于商用 计算机
第1章 可编程序控制器概述
二、程序(顺序)控制器
Programmable Logic Controllers
11可编程序控制器PLC原理及应用第一二章

2、丰富的I/O接口模块 PLC针对不同的工业现场信号,如:交流或直流;开关量或模 拟量;电压或电流;脉冲或电位; 强电或弱电等。有相应的 I/O模块与工业现场的器件或设备,如:按钮;行程开关;接 近开关;传感器及变送器;电磁线圈;控制阀等直接连接。 另外为了提高操作性能,它还有多种人-机对话的接口模块; 为了组成工业局部网络,它还有多种通讯联网的接口模块,等 等。 3、采用模块化结构 为了适应各种工业控制需要,除了单元式的小型PLC以外,绝 大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件,包括CPU,电 源,I/O等均采用模块化设计,由机架及电缆将各模块连接起 来,系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。
5、超大型 PLC (1/3)
1) 可达到8192个及以上 I/O 点数; 2) 16位处理器或32位处理器或多处理器; 3) 存储容量达 64 KB,可扩展至 1000 KB; 4) 数字量 I/O 接口; 5) 本地和远地 I/O 接口; 6) 主控继电器(MCR)指令; 7) 定时器、计数器和移位寄存器(TCS); 8) CRT编程器编程; 9) 继电器置换和模拟控制;。 10)编程语言有梯形图或布尔语言; 11)磁鼓定时器或顺序发生器;
“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 环境应用而设计的。它采用了可编程序的存储器,用于其内部 存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作 等面向用户的指令,并通过数字或模拟式的输入/输出,控制 各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备, 都按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充其功能的原 则设计。”
4、编程简单易学 PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式,对 使用者来说,不需要具备计算机的专门知识,因此很容易被一 般工程技术人员所理解和掌握。
PLC原理及应用PPT

四、PLC的部分应用
4.1 电动机的正反转控制
主电路:
L1 L2 L3
QS
KM1
反转接触器 KM2
正转 接触器
FR
M 3~
四、PLC的部分应用
4.1 电动机的正反转控制
I/O接线图:
正转互锁
反转互锁
正转启动 SB2-X0
反转启动 SB3-X1
停止 SB1-X2
SB2 X0
SB3 X1
SB1 X2
三、电气控制电路的基本环节
3.1 点动控制
电气原理图:
应用:常用于车床拖板箱快速 移动的电机控制
QS L1 L2 L3
FU1
控制电路 短路保护
FU2
SB
KM
主电路 短路保护
M
KM
3~
三、电气控制电路的基本环节
3.2 接触器自锁控制
电气原理图:
QS L1 L2
L3
FU1
短路保护 :FU1、FU2
过载保护 :FR
KM
FR
FU2 FR
SB2
SB1
KM
M
3~
KM
四、PLC的部分应用
4.1 电动机的正反转控制
控制思路: 电动机的额定电流较大,PLC不能用直接控制主电 路,需要设计主电路 找出所有输入量和输出量,接入I/O接线图 为了扩大输出电流,采用继电器输出方式 热继电器的常闭触点可以作为输入信号进行过载保 护,也可以作为输出进行保护 梯形图和指令表
1.2 PLC的产生背景
背景:
1968年美国通用汽车公司(GM ),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 设计和更换继电器控制系统及 接线,以降低成本,缩短周期 。
PLC原理及应用
盒式存储器
口
其
A/D D/A
它 接
计算机
口
其它设备
键
RCM
中央处理器
盘
与
RAM
CPU
显
示
输入接口 光偶合
输出接口 晶体管开关
输入接线端子
输出接线端子
PLC、变频器多段速度控制
• 控制要求
• PLC I / O 分配
输入:
输出:
%I0.0:手动1段速度 %Q0.1:起/停(闭/开)
%I0.1:手动2段速度 %Q0.4:SW1(1段)
%I0.6 %I0.5 %M80 %M83 %M84
%Q0.5 ()
%M5 ()
%M21 %I0.6 %M12
%M22
%M83 %M84 %Q0.6
%I0.6 %I0.5 %M80 %M81 %M82
%Q0.6 ()
%M5 ()
%M23 %I0.6 %M12
%M24
%I0.5
%I0.6
%I0.7
%I0.0 P
%I0.1
%I0.1 %I0.0
%I0.0
操作指令
%MW100 : = 10949 %MW101 : = 100
中间寄存器
%MW100 %MW101 %MW102
109004090 01000 0 10
%MW102 : = 10
清零优先
%I0.0
%MW100 : 3 : = 0
传输指令的应用
• 任务:用传输指令实现%I0.1= ON 时,将‘1949.10.1’这组数据分别 送入%MW100、%MW101、5MW102中; %I0.0 = ON时,又可全清 且清零优先;调试运行时,上位机对寄存器进行监视。
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题
四川信息职业技术学院
2009--2010学年第二学期期末试卷(C)卷
课程名称:
《 PLC应用技术 》
课程代码:0231021 试方式:闭卷 考试时间:
120分钟
题 号 一 二 三 四 五 合 计 核分人
题 分 30 20 10 15 25 100
得 分
得分 评分人
第一题:填空题(每空1分,共30分)
1.接通延时定时器(TON)的输入(IN)电路____________时开始定时,当
前值大于等于设定值时其定时器位变为____________,其常开触点
____________,常闭触点____________,
2.接通延时定时器(TON)的输入(IN)电路____________时被复位,复位
后其常开触点____________,常闭触点____________,当前值等于
____________。
3.若加计数器的计数输入电路(CU)____________、复位输入电路(R)
____________,计数器的当前值加1。当前值大于等于设定值(PV)时,其
常开触点____________,常闭触点____________。复位输入电路____________
时,计数器被复位,复位后其常开触点____________,常闭触点____________,
当前值为____________。
4.SM____________在首次扫描时为ON,SM0.0一直为____________。
5.PLC主要由____________、____________、____________和____________
组成。
6.继电器的线圈“断电”时,其常开触点____________,常闭触点
____________。
7.外部输入电路接通时,对应的输入过程映像寄存器I为____________状态,
梯形图中对应的常开触点____________,常闭触点____________。
8.若梯形图中输出Q的线圈“断电”,对应的输出过程映像寄存器为
____________状态,在修改输出阶段后,继电器型输出模块中对应的硬件继
电器的线圈____________,其常开触点____________,外部负载
____________。
系 别
班 级
学 号
姓 名
本试卷由教
务处监制
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得分 评分人
第二题:单项选择题(每题2分,共30分)
1.S7-200中哪种编程语言位于其他编程语言之上。( )
A.梯形图 B.语句表 C. 顺序功能图 D.功能块图
2.S7-200逻辑“块或”指令是( )
A.ALD B.OLD C. O D.LDN
3.首次扫描时S7-200中SM0.1的值为( )
A.0 B.1 C. 10 D.不确定
4.PLC的采样和输出方式是( )
A.集中采样和集中输出方式 B.集中采样和分散输出方式
C.分散采样和集中输出方式 D.分散采样和分散输出方式
5.跳转指令包括( )
A.仅跳转指令JMP B.仅标号指令LBL
C.跳转指令JMP和标号指令LBL D.停止指令STOP
6.逻辑“或非”指令是( )
A.A B.AN C. O D.ON
7.逻辑出栈指令是( )
A.LPS B.LRD C. LPP D.LDS
8.上升沿触发指令是( )
A.EU B.ED C. R D.S
9.字传送指令是( )
A.MOVB B.MOVW C.MOVD D.MOVR
10.PLC的核心是( )
A.CPU B.接口 C.存储器 D.电源
得分 评分人
第三题:判断题(每题1分,共10分;对的打√,错的打×)
1.S7—200的PLC进行堆栈操作时,应遵循的原则是:先进先出,后进后出。( )
2.PLC采用循环扫描的工作方式,对于用户而言,PLC的工作过程一般分为3个主要阶段:读
取输入、执行用户程序、改写输出。( )
3.PLC对梯形图的扫描顺序是:从上到下,从右到左。( )
4.特殊存储器用于CPU与用户之间交换信息, SM1.1、SM1.0、SM1.2分别是零标志、溢出标
志和负数标志。( )
5.PLC中输出相对于输入存在响应滞后的问题。( )
6.PLC硬件主要由CPU、存储器两大部分组成。( )
7.S7—200CPU的主要工作方式有RUN和STOP两种。( )
8.可编程控制器按照结构形式分为整体机、模块结构两类。按照I/O点数的容量分为小型机、
中型机、大型机三种。( )
9.可编程控制器I/O点数是指输入或输出端子的个数。( )
10.比较指令的两个比较数满足比较条件时,比较触点闭合。( )
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得分 评分人
第四题:由语句表画出梯形图(15分)
LD I0.0
O Q2.5
AN I2.3
LDN M4.5)
O Q0.3
A T1
LDN M5.6
A C5
OLD
ALD
O M3.2
= Q0.3
梯形图如下:
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得分 评分人
第五题:画顺序功能图和梯形图(25分)
1.某组合机床动力头进给运动示意图如右图所示,,设动力头在初始状态时
停在左边,限位开关I0.1为ON。按下起动按钮I0.0后,Q0.0和Q0.2为ON,动
力头向右进给(简称快进),碰到限位开关I0.2
后变为工作进给(简称工进),仅Q0.0为ON,
碰到限位开关I0.3,暂停5s,5s后Q0.2和Q0.1
为ON, 工作台快速退回(简称快退),返回初始
位置后停止运动。画出控制系统的顺序功能图。
(10分)
2.使用SCR指令设计下面顺序功能图的梯形图,只设计出前(S0.0至S0.3)
4步。(15分)
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线 o 内 o 请 o 勿 o 答 o 题
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o 勿 o 答 o 题 四川信息职业技术学院 2009--2010学年第二学期期末试卷(C)卷 答案及评分标准 课程名称:《 PLC应用技术 》 课程代码:0231021 考试方式:闭卷 考试时间:120分钟 题 号 一 二 三 四 五 合 计 分 值 30 20 10 15 25 100 第一题:填空题(每空1分,共30分) 1、接通、1/ON、闭合、断开。2、断开、断开、闭合、0。 3、由断开变为接通、断开、闭合、断开、接通、断开、闭合、0。 4、ON/1、闭合、断开。5、CPU、输入模块、输出模块、编程器。 6、断开、闭合。7、1/ON、闭合、断开。 8、0/OFF、断开、断开、断开。 第二题:单项选择题(每题2分,共20分) CBBAC DCABA 第三题:判断题(每题1分,共10分;对的打√,错的打×) ×√×√√ ×√√×√ 第四题:由语句表画出梯形图(15分) 相应分数分配如下图标注所示
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第五题:画顺序功能图和梯形图(25分)
1. 画顺序功能图(10分),每步2分,共5步。
2.使用SCR指令设计下面顺序功能图的梯形图,只设计出前(S0.0至S0.3)4步。(15分)