电工入门PLC教程pt课件

PLC的产生与发展的产生与发展PLC的基本组成的基本组成PLC的主要特点的主要特点PLC的编程语言的编程语言PLC的工作方式的工作方式PLC的性能指标的性能指标第一章第一章 PLC是一种数字运算操作是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下的电子系统，专为工业环境下应用而设计的工业控制装置。应用而设计的工业控制装置。PLC 的的 产生与发展产生与发展第一代：从第一台第一代：从第一台PLC诞生到上个世纪诞生到上个世纪70年代初。年代初。第二代：第二代：70年代初至年代初至70年代末。年代末。CPU使用中小规模集成电路，采用磁芯存储器。使用中小规模集成电路，采用磁芯存储器。CPU使用微处理器，采用半导体存储器使用微处理器，采用半导体存储器EPROM。可靠性较差，略强于继电器控制。可靠性较差，略强于继电器控制。机种单一，没形成系列。机种单一，没形成系列。有了计算机接口和模拟量控制功能。有了计算机接口和模拟量控制功能。可靠性提高。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。整机功能向系列化、标准化发展，并由专用向通用方向过渡。功能简单（只有计数功能简单（只有计数/定时功能）。定时功能）。功能增强（增加逻辑功能增强（增加逻辑/数据运算、数据处理、自诊断等功能）。数据运算、数据处理、自诊断等功能）。第三代：第三代：70年代末到年代末到80年代中期。年代中期。CPU使用使用8或或16位微处理器甚至多微处理器，采用位微处理器甚至多微处理器，采用半导体存储器半导体存储器EPROM、CMOSRAM等。等。增加浮点数运算，平方、三角函数等运算。增加浮点数运算，平方、三角函数等运算。增加查表、列表功能。增加查表、列表功能。自诊断及容错技术提高。自诊断及容错技术提高。梯形图语言及语句表成熟。梯形图语言及语句表成熟。小型小型PLC体积减小、可靠性提高、成本下降。体积减小、可靠性提高、成本下降。大型大型PLC向模块化、多功能方向发展。向模块化、多功能方向发展。第四代：第四代：80年代中期到年代中期到90年代中期。年代中期。第五代：第五代：90年代中期之后。年代中期之后。增加高速计数、中断、增加高速计数、中断、A/D、D/A、PID等功能。等功能。处理速度进一步提高（处理速度进一步提高（1 s/步步）。）。连网功能增强。连网功能增强。编程语言进一步完善，开发了编程软件。编程语言进一步完善，开发了编程软件。CPU使用使用16位或位或32位微处理器。位微处理器。PLC的的I/O点增加，最多可达点增加，最多可达32K个个I/O点。点。处理速度进一步提高（处理速度进一步提高（1ns/步步）。）。PLC都可以与计算机通信。都可以与计算机通信。具有强大的数值运算、函数运算、大批量数据处理的功能。具有强大的数值运算、函数运算、大批量数据处理的功能。开发了大量的特殊功能模块。开发了大量的特殊功能模块。编程软件功能更强大。编程软件功能更强大。不断开发出功能强大可编程终端。不断开发出功能强大可编程终端。PLC及其控制系统的发展趋势及其控制系统的发展趋势 PLC的性能的性能 对小型对小型PLC 对大中型对大中型PLC向着更大容量、更高速度、更多的功能、更高的可靠向着更大容量、更高速度、更多的功能、更高的可靠性、易于连络通信的方向发展。使之更利于对大规模、性、易于连络通信的方向发展。使之更利于对大规模、复杂系统的控制。复杂系统的控制。向着体积更小、速度更高、功能增强、价格低廉的方向着体积更小、速度更高、功能增强、价格低廉的方向发展。使之更利于取代继电器控制。向发展。使之更利于取代继电器控制。I/O模块将直接安装在现场，模块将直接安装在现场，CPU与现场与现场I/O通过数通过数据通信实现控制，使系统控制更有效、可靠性更高；据通信实现控制，使系统控制更有效、可靠性更高；进一步应用计算机的信息处理技术、网络通信技术进一步应用计算机的信息处理技术、网络通信技术和图形显示技术，使系统的产生控制功能与信息管理和图形显示技术，使系统的产生控制功能与信息管理功能一体化。功能一体化。PLC控制系统的性能控制系统的性能 随着硬件冗余技术的应用，各种单元、甚至整个系随着硬件冗余技术的应用，各种单元、甚至整个系统都可应用冗余技术，使系统具有更高的可靠性；统都可应用冗余技术，使系统具有更高的可靠性；1.通用性和灵活性强；通用性和灵活性强；2.抗干扰能力强，可靠性高；抗干扰能力强，可靠性高；3.编程语言简单易学；编程语言简单易学；4.与外部设备的连线简单、使用方便；与外部设备的连线简单、使用方便；5.功能强、功能的扩展能力强；功能强、功能的扩展能力强；6.控制系统设计、调试周期短；控制系统设计、调试周期短；7.体积小、重量轻、易于机电一体化；体积小、重量轻、易于机电一体化；8.PLC控制系统的故障少、维修方便。控制系统的故障少、维修方便。整体式整体式组合式组合式 PLC的基本分类的基本分类小型机常采用整体式小型机常采用整体式中、大型机常采用组合式中、大型机常采用组合式 OMRON 公司的整体式公司的整体式 PLCC28PCPM2ACPM1ACQM1 OMRON 公司的组合式公司的组合式 PLCC200HE OMRON 公司的组合式公司的组合式 PLCCVM1底版底版 OMRON 公司的组合式公司的组合式 PLC输出设备输出设备输入设备输入设备 I/OI/O扩展扩展 单元单元 特殊功特殊功 能单元能单元主机主机输出单元输出单元输入单元输入单元 电电 源源外设接口外设接口I/O/O扩扩展展口口存存 储储 器器 系统程序系统程序 存储器存储器 C P U 用户程序用户程序 存储器存储器盒式磁带机盒式磁带机打印机打印机EPROMEPROM写入器写入器 上位计算机上位计算机 PLCPLC编程器编程器可编程终端可编程终端PTPT 整体式整体式 PLC的基本组成框图的基本组成框图 组合式组合式 PLC的基本组成框图的基本组成框图 系系 统统 总总 线线通信单元通信单元 控控 制制 系系 统统 现现 场场 过过 程程CPU单元单元输出单元输出单元 编程器编程器PLC或或上位计算机上位计算机智能智能I/O单元单元输入单元输入单元 输入并存储用户程序、显示输入内容和地址；输入并存储用户程序、显示输入内容和地址；CPU指挥指挥PLC完成各种预定的功能完成各种预定的功能 检查、校验用户程序，发现错误即报警；检查、校验用户程序，发现错误即报警；执行用户程序、驱动外部输出设备动作；执行用户程序、驱动外部输出设备动作；诊断故障、记忆故障信息并报警。诊断故障、记忆故障信息并报警。1.CPU单元单元系统程序存储器系统程序存储器 存储系统系统程序存储系统系统程序用户程序存储器用户程序存储器 存储系统用户程序存储系统用户程序工作数据存储器工作数据存储器 存储工作数据存储工作数据 2.存储器存储器 PLC与外部设备联系的桥梁与外部设备联系的桥梁 开关量输入单元开关量输入单元 开关量输出单元开关量输出单元 直流输入单元直流输入单元 交流输入单元交流输入单元晶体管输出单元晶体管输出单元晶闸管输出单元晶闸管输出单元继电器输出单元继电器输出单元 3.输入输入/输出单元输出单元 直流输入电路直流输入电路COM+5VLEDSR3R1AR2CT 内内 部部 电电 路路滤波滤波 光电耦合光电耦合 外部开关外部开关 输入点的输入点的状态显示状态显示 输入点输入点 公共端公共端 交流输入电路交流输入电路LED+5VAR2TCOMSCR1 内内 部部 电电 路路R3滤波滤波 光电耦合光电耦合 输入点的输入点的状态显示状态显示 外部开关外部开关 输入点输入点 晶体管输出电路晶体管输出电路COMT2LEDDFU+5V内内 部部 电电 路路T1R1R2R3负载负载光电耦合光电耦合 输出点的输出点的状态显示状态显示 公共端公共端 输出点输出点 晶闸管输出电路晶闸管输出电路COMLEDR2 C TFU内内 部部 电电 路路R1负载负载光电耦合光电耦合 输出点的输出点的状态显示状态显示 公共端公共端 输出点输出点 继电器输出电路继电器输出电路COMLED J R内内 部部 电电 路路负载负载输出点的输出点的状态显示状态显示 继电器继电器 机械机械触点触点 公共端公共端 输出点输出点 PLC由开关式稳压电源为内部电路供电由开关式稳压电源为内部电路供电抗干扰性能好抗干扰性能好 有的有的PLC能向外部提供能向外部提供24V的直流的直流电源电源 可作为输入单元连接的外部设备的电源可作为输入单元连接的外部设备的电源 开关电源开关电源输入电压范围宽输入电压范围宽体积小体积小重量轻重量轻效率高效率高 4.电源单元电源单元I/O扩展端口扩展端口 5.I/O扩展端口扩展端口C28PI/O扩展端口扩展端口 CPM1A的外设端口和的外设端口和I/O扩展端口扩展端口I/O扩展单元扩展单元A/D转换单元转换单元 I/O扩展端口可以连接的设备举例扩展端口可以连接的设备举例 CPM1A主机主机与与I/O扩展器扩展器的连接的连接主机主机I/O扩展器扩展器连接电缆连接电缆 I/O扩展端口连接扩展器的示意图扩展端口连接扩展器的示意图 6.外设外设端口端口外设端口外设端口盒式磁带机盒式磁带机打印机打印机EPROM写入器写入器 上位计算机上位计算机 PLC 可编程终端可编程终端PTPT编程器编程器 编程器是对编程器是对PLC进行操作的工具进行操作的工具 专专 用用 编编 程程 器器 在装有专用编程软件的计算机上编程在装有专用编程软件的计算机上编程 简易编程器简易编程器 直插式、便携式直插式、便携式 计算机辅助编程计算机辅助编程 图形编程器图形编程器 7.编程工具编程工具显示屏显示屏工作方式工作方式选择开关选择开关编程位编程位主机主机监控位监控位运行位运行位编程器编程器键盘键盘指令键指令键数字键数字键编辑键编辑键清除键清除键键盘键盘显示屏显示屏工作方式工作方式选择开关选择开关 CPM1A主机与编程器的连接主机与编程器的连接 CPM1A主机与编程器的连接主机与编程器的连接计算机计算机编程编程 软件软件PLC专用电缆专用电缆计算机计算机编程编程 软件软件PLC 通通 信信适配器适配器RS-232电缆电缆 智能单元本身是一个独立的系统智能单元本身是一个独立的系统CPU、系统程序、存储器、与外界相连的接口、系统程序、存储器、与外界相连的接口 它们有自己的：它们有自己的：对组合式对组合式PLC：智能单元是智能单元是PLC系统的一个模块系统的一个模块与与CPU单元通过系统总线相连接单元通过系统总线相连接在在CPU单元的协调管理下独立地进行工作单元的协调管理下独立地进行工作 对整体式对整体式PLC：主机通过主机通过I/O扩展接口与智能单元连接扩展接口与智能单元连接 8.智能单元智能单元