可编程控制器器结晶机_图文.ppt
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可编程控制器第五章ppt课件
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1969年，美国数字设备公司（Data Equipment Company，DEC）研制出了世界上第一台可编程控制 器PDP-14，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功， 并取得了满意的效果，可编程控制器自此诞生。
可编程控制器自问世以来，发展极为迅速。1971 年，日本开始生产可编程控制器。1973年，欧洲开始 生产可编程控制器。到现在世界各国的一些著名的电
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1．输入／输出模块（I/O模块）
在PLC中，输入模块用于将控制现场输入信号变换成 CPU能接受的信号，并对其进行滤波、电平转换、隔离和 放大等；输出模块用于将CPU的决策输出信号变换成驱动 控制对象执行机构的控制信号，并对输出信号进行功率放 大、隔离PLC内部电路和外部执行元件等。
电气控制与PLC
第2篇
可编程控制器的 应用技术
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电气控制与PLC
第5章
可编程控制器的基本 结构及工作原理
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本章提要
5.1 概述 5.2 PLC的基本结构与工作原理 5.3 PLC的性能指标及分类 5.4 PLC与其它工业控制系统的区别
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5.1 概述
5.1.1 PLC的产生
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1）编程方便，可现场修改程序； 2）维修方便，采用插件式结构； 3）可靠性高于继电器控制装置； 4）体积小于继电器控制盘； 5）数据可直接送入管理计算机； 6）成本可与继电器控制盘竞争； 7）输入可为市电； 8）输出可为市电，电流要求在2A以上，可直接驱动 接触器等；
9）扩展时原系统改变最少； 10）用户存储器大于4KB。
1. PLC的产生
第1章 可编程控制器基础PPT课件
00000 00001 10000
“会PLC者优先”
哈工大华德学院计算机应用技术系
3. 学习PLC的目标？
掌握PLC的组成及工作原理，熟悉PLC的指令 系统，掌握PLC的各种功能。具备PLC控制系统硬 件设计、软件编程和调试的基本能力，为走向工作 岗位练就一身本领。
• 懂原理
• 会分析
• 能维护
• 会简单设计
哈工大华德学院计算机应用技术系
哈工大华德学院计算机应用技术系
PLC控制与继电器控制比较不同点：
继电器控制
PLC控制
（1）组成器件 硬件继电器
“软继电器”
（2） 触点情况 数量、寿命限制 不限
（3）工作电流 实际电流
“能流”
（4）接线方式
复杂
简单
（5）工作方式
并行
循环扫描
哈工大华德学院计算机应用技术系
2. 可编程控制器的工作方式 循环扫描：周而复始地进行扫描工作。 （1）输入采样阶段 读入所有输入状态和数据，存入输入映像寄存 器区（存储器输入暂存区）中相应的单元。 （2）用户程序执行阶段 从梯形图的第一个梯级开始自上而下、从左向 右依次扫描用户程序。
异异常常
设置各异常继电器
异常报警 异常：(ERR/ALM)LED灯亮 警告：(ERR/ALM)LED闪烁
异异常常或处警理告？ 警告
异常
接通接通电电源源
初始初化始化
硬硬件件、检用检户查程查序内存
检正查常结果？正常？
正常
扫描扫时周描间周期预期置监监视视
执行执用行用户户程程序序 程程序结序束？结(E束ND？命令？) No
哈工大华德学院计算机应用技术系
② 存储器（Memory）
可编程控制器原理及应用教程PPT课件
循环扫描工作方式，即系统工作任务 管理及应用程序执行都是按循环扫描方式 完成的
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可编程控制器工作原理
开机 内部处理 通讯服务 输入刷新 程序执行 输出刷新
可编程控制器在开机后，完成 内部处理、通信处理、输入刷新、 程序执行、输出刷新五个工作阶 段，称为一个扫描周期。完成一 次扫描后，又重新执行上述过程， 可编程控制器这种周而复始的循 环工作方式称为扫描工作方式。
X0
输
X0 Y0
元
Y0
X1 输 入 端
输 入 电 路
入
映读
像 寄
Y0 Y1
存
器
读
件 写映
像 寄 写存 器
输 出 锁 存 器
输 出 电 路
输 Y1 入 端
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扫描周期和I/O滞后时间
可编程控制器在运行工作状态时，执 行一次扫描操作所需要的时间称为扫描周 期。其典型值为1~100ms。
I/O滞后时间又称为系统响应时间，是指可编程控制器外部输入信号 发生变化的时刻起至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的 间隔。
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信号传递过程(从输入行新的阶阶输段段出-刷----C新CP阶PUU从段从输-输-入-入将电映输路像出的寄映输存像出器寄端和存读元 件出 器映各的像路状寄状态存态写器，入中并输读将出出其锁各写存继入 电电输 路器入 ，的映 再状像 经态寄 输，存 出并器 电根； 路据 此传状递态输执出行端用子户，程从序而，控执制行外结接果器再件写动入作元。件映 像寄存器中；
可编程控制器的系统配置 FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型可编程控制器。它的
基本指令执行时间高达0.08s，远远超过了很多大型可编程控制器。用 户存储器容量可扩展到16K步，最大可以扩展到256个I/O点，有5种模 拟量输入/输出模块、高速计数器模块、脉冲输出模块、4种位置控制 模块、多种RS-232C/RS-422/RS-485串行通信模块或功能扩展板， 以及模拟定时器功能扩展板，使用特殊功能模块和功能扩展板，可以实 现模拟量控制、位置控制和联网通信等功能 。
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可编程控制器工作原理
开机 内部处理 通讯服务 输入刷新 程序执行 输出刷新
可编程控制器在开机后，完成 内部处理、通信处理、输入刷新、 程序执行、输出刷新五个工作阶 段，称为一个扫描周期。完成一 次扫描后，又重新执行上述过程， 可编程控制器这种周而复始的循 环工作方式称为扫描工作方式。
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输
X0 Y0
元
Y0
X1 输 入 端
输 入 电 路
入
映读
像 寄
Y0 Y1
存
器
读
件 写映
像 寄 写存 器
输 出 锁 存 器
输 出 电 路
输 Y1 入 端
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扫描周期和I/O滞后时间
可编程控制器在运行工作状态时，执 行一次扫描操作所需要的时间称为扫描周 期。其典型值为1~100ms。
I/O滞后时间又称为系统响应时间，是指可编程控制器外部输入信号 发生变化的时刻起至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的 间隔。
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信号传递过程(从输入行新的阶阶输段段出-刷----C新CP阶PUU从段从输-输-入-入将电映输路像出的寄映输存像出器寄端和存读元 件出 器映各的像路状寄状态存态写器，入中并输读将出出其锁各写存继入 电电输 路器入 ，的映 再状像 经态寄 输，存 出并器 电根； 路据 此传状递态输执出行端用子户，程从序而，控执制行外结接果器再件写动入作元。件映 像寄存器中；
可编程控制器的系统配置 FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型可编程控制器。它的
基本指令执行时间高达0.08s，远远超过了很多大型可编程控制器。用 户存储器容量可扩展到16K步，最大可以扩展到256个I/O点，有5种模 拟量输入/输出模块、高速计数器模块、脉冲输出模块、4种位置控制 模块、多种RS-232C/RS-422/RS-485串行通信模块或功能扩展板， 以及模拟定时器功能扩展板，使用特殊功能模块和功能扩展板，可以实 现模拟量控制、位置控制和联网通信等功能 。
电气控制技术及可编程序控制器.ppt
SQ
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3．万能转换开关
万能转换开关是由多组相同结构的触点组件叠装 而成的多回路控制电器，借助于不同形状的凸轮 使其触点按一定的次序接通和分断，能转换多种 和多数量的电气控制电路，可用于机床控制电路 中进行换接，也可用于小容量电动机的起动与换 向。
万能转换开关主要由手柄、转轴、带号码牌的触 点盒等构成。中间转轴带动凸轮转动，使对应的 触点接通或与交流接触器的基本结构及动 作原理基本相同，也是主要由电磁系统、 触点系统、灭弧装置及辅助部件等组成， 但是电磁系统和灭弧装置有些不同。
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8.1.3 继电器
继电器是一种根据输入信号的变化接通或 断开小电流电路，实现自动控制和保护电 力拖动装置的电器，主要由感测机构、中 间机构和执行机构三部分组成。继电器一 般不直接控制主电路，而是反映控制信号 。与接触器相比，继电器具有触点分断能 力小、结构简单、反应灵敏、动作准确等 特点。
第8章 电气控制技术及可编程序控制器
本章要求: 1. 理解常用低压电器的工作原理; 2. 掌握基本电气控制电路的工作原理及应用; 3. 了解可编程控制器的工作原理及应用。
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8.1 常用低压电器
低压电器包括配电电器和控制电器两大类，通常 是指应用于额定电压在直流DC1200V、交流AC1500V及 以下的电路中的电器，实现电路中被控制对象的控制 、调节、变换、检测、保护等作用，是组成成套电气 设备的基础配套元件。
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常见的分类方法
控制电器：用于各种控
制电路和控制系统
配电电器：用于电能输
送和分配
按用途分类
终端电器：用于线路末
可编程控制器PPT教案
PLC自身具有的完善的功能，模块化的结构，以 及开发容易、操作方便、性能稳定、可靠性高的特 点和较高的性价比，使其在工业生产中的应用前景 越发看好，而且随着集成电路的发展和网络时代的 到来，PLC必将能够有更大的用武之地。
5.1.6 PLC的分类
按I/O点数和存储容量可以分为:
小型PLC
I/O点数在256点以下， 存储容量为2k步。
● 有了计算机接口和模拟量控制功能。
● 可靠性提高。 ● 整机功能向系列化、标准化发展，并由专用向通用方向过渡。
第三代：70年代末到80年代中期。
● CPU使用8或16位微处理器甚至多微处理器，采用半导体存 储器EPROM、CMOSRAM等。 ● 增加浮点数运算，平方、三角函数等运算。 ● 增加查表、列表功能。
中央处理器
存储器
硬件输扩入展、接输口出模块
电源部件
编程器和其他外设
软件系应统用软软件件
5.2 PLC的基本组成和工作原理
某钢铁厂的工业加热炉现场
某钢铁厂的锅炉和加热炉现场
可编程序逻辑控制器PLC产生于1969年，最初只 具备逻辑控制、定时、计数等功能，主要是用来 取代继电接触器控制。
现在所说的可编程序控制器PC（Programmable Controller）是1980年以来，美、日、德等国由先 前的可编程序逻辑控制器PLC进一步发展而来。
展而来
②DCS由化工行业回路仪表控制系统发展 而来
③PLC在开关量和顺序控制方面有优势 ④DCS在模拟量连续控制和回路调节方面
有优势
⑤PLC系统更加灵活，但是需要编程
补充：控制系统发展过程 早期的控制系统：现场基地式仪表＋继电器控制；
现在的控制系统：多指采用电脑或微处理器进行智能控制的系统， 称为第三代系统，70年代以PLC和DCS(distributed control system) 为代表，在冶金、电力、石油、化工、轻工应用；90年代出现现 场总线，工业PC，嵌入式系统。
5.1.6 PLC的分类
按I/O点数和存储容量可以分为:
小型PLC
I/O点数在256点以下， 存储容量为2k步。
● 有了计算机接口和模拟量控制功能。
● 可靠性提高。 ● 整机功能向系列化、标准化发展，并由专用向通用方向过渡。
第三代：70年代末到80年代中期。
● CPU使用8或16位微处理器甚至多微处理器，采用半导体存 储器EPROM、CMOSRAM等。 ● 增加浮点数运算，平方、三角函数等运算。 ● 增加查表、列表功能。
中央处理器
存储器
硬件输扩入展、接输口出模块
电源部件
编程器和其他外设
软件系应统用软软件件
5.2 PLC的基本组成和工作原理
某钢铁厂的工业加热炉现场
某钢铁厂的锅炉和加热炉现场
可编程序逻辑控制器PLC产生于1969年，最初只 具备逻辑控制、定时、计数等功能，主要是用来 取代继电接触器控制。
现在所说的可编程序控制器PC（Programmable Controller）是1980年以来，美、日、德等国由先 前的可编程序逻辑控制器PLC进一步发展而来。
展而来
②DCS由化工行业回路仪表控制系统发展 而来
③PLC在开关量和顺序控制方面有优势 ④DCS在模拟量连续控制和回路调节方面
有优势
⑤PLC系统更加灵活，但是需要编程
补充：控制系统发展过程 早期的控制系统：现场基地式仪表＋继电器控制；
现在的控制系统：多指采用电脑或微处理器进行智能控制的系统， 称为第三代系统，70年代以PLC和DCS(distributed control system) 为代表，在冶金、电力、石油、化工、轻工应用；90年代出现现 场总线，工业PC，嵌入式系统。
可编程控制器原理及应用教程ppt课件
▪ 与可编程控制器连接的外部电路包括各种运行方式的强电电路， 电源系统及接地系统。这些系统选用的元器件，也关系到整个 可编程控制系统的可靠性、功能及成本的问题。可编程控制器 选型再好，程序设计再好，如果外部电路不配套，也不能构成 良好的控制系统。
可编程25控制器应用技术（三菱）
.
5.3 节省I/O点数的方法
4.有了输入输出的分配表，就可以绘制可编程控制器 的外部线路图，以及其他的电气控制线路图。此外， 要注意对PLC的保护。
可编程7 控制器应用技术（三菱）
.
5.1 可编程控制器控制系统设计的步骤和内容
❖ 运料小车输入输出点分配表
输入继电器 作用 输出继电器 作用
X0
启动按钮
Y0
小车右行
X1
右限位开关
可编程23控制器应用技术（三菱）
.
5.2 可编程控制器的选型与硬件配置
❖ 开关量输入输出模块及扩展的选择
▪ 开关量输出模块有继电器输出、晶体管输出及可控硅输出。 ▪ 继电器型输出模块的触点工作电压范围广，导通压降小，承
受瞬时过电压和过电流的能力较强，但是动作速度较慢，寿 命(动作次数)有一定的限制。一般控制系统的输出信号变化 不是很频繁，我们优先选用继电器型，并且继电器输出型价 格最低，也容易购买。 ▪ 晶体管型与双向可控硅型输出模块分别用于直流负载和交流 负载，它们的可靠性高，反应速度快，寿命长，但是过载能 力稍差。选择时应考虑负载电压的种类和大小、系统对延迟 时间的要求、负载状态变化是否频繁等，还应注意同一输出 模块对电阻性负载、电感性负载和白炽灯的驱动能力的差异。
▪ 在编程软件中，可采用梯形图来监控程序运行， 一边及时排除错误。
可编程13控制器应用技术（三菱）
可编程25控制器应用技术（三菱）
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5.3 节省I/O点数的方法
4.有了输入输出的分配表，就可以绘制可编程控制器 的外部线路图，以及其他的电气控制线路图。此外， 要注意对PLC的保护。
可编程7 控制器应用技术（三菱）
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5.1 可编程控制器控制系统设计的步骤和内容
❖ 运料小车输入输出点分配表
输入继电器 作用 输出继电器 作用
X0
启动按钮
Y0
小车右行
X1
右限位开关
可编程23控制器应用技术（三菱）
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5.2 可编程控制器的选型与硬件配置
❖ 开关量输入输出模块及扩展的选择
▪ 开关量输出模块有继电器输出、晶体管输出及可控硅输出。 ▪ 继电器型输出模块的触点工作电压范围广，导通压降小，承
受瞬时过电压和过电流的能力较强，但是动作速度较慢，寿 命(动作次数)有一定的限制。一般控制系统的输出信号变化 不是很频繁，我们优先选用继电器型，并且继电器输出型价 格最低，也容易购买。 ▪ 晶体管型与双向可控硅型输出模块分别用于直流负载和交流 负载，它们的可靠性高，反应速度快，寿命长，但是过载能 力稍差。选择时应考虑负载电压的种类和大小、系统对延迟 时间的要求、负载状态变化是否频繁等，还应注意同一输出 模块对电阻性负载、电感性负载和白炽灯的驱动能力的差异。
▪ 在编程软件中，可采用梯形图来监控程序运行， 一边及时排除错误。
可编程13控制器应用技术（三菱）