电工电子技术第三版叶淬05468课件第七章.ppt

第七章 可编程序控制器,第七章 可编程序控制器,第一节 PC的特点与基本结构 第二节 可编程序控制器的工作原理 第三节 PC的编程语言 第四节 可编程序控制器的应用举例,什么是PC ?,PC 是一种专门用于工业控制的计算机早期的PC是用来替代继电器、接触器控制的它主要 用于顺序控制，只能实现逻辑运算因此，被称为可编程逻辑控制器（Programmable logic controller，缩写 PLC )随着电子技术、计算机技术的迅速发展，可编程控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围被称为可编程控制器（Programmable controller，略写PC)为区别于Personal Computer (PC)，有的书还沿用PLC 这个缩写一、PC的特点,1.抗干扰，可靠性高,2.编程简单、容易掌握,,PC机采用了高可靠性元件和一系列的隔离和抗干扰的措施，各种保护等等，使得PC机提高了运行的可靠性，适应了工业的工作环境PC机支持多种设计语言，其中典型的梯形图和继电接触器电气原理图十分相似，一些常用的概念和术语和电气工程类似电气工程人员非常容易掌握第一节 PC的特点与基本结构,4.模块化组合式结构，使用灵活方便。

5. 可进行修改PC机都采用模块化的结构，按工作需要随时可以增减硬件模块及相应软件PC机的接线较之继电接触器控制图大为简化，只须将输入设备和输出设备与PC机连接，大量的中间控制都由PC机内部的软件来代替3.与传统的控制方式比较，线路简单二、PC控制系统的组成,输出设备,输入设备,1.中央处理器,（2）存储器： RAM：存储各种暂存数据、中间结果、用户正调 试的程序 ROM：存放监控程序和用户已调试好的程序三、可编程序控制器的组成,2.输入、输出单元 采用光电隔离，减小了电磁干扰 输出通常三种形式：继电器 -- 低速大功率 可控硅 -- 高速大功率 晶体管 -- 高速小功率,3.输入设备,作用：产生输入控制信号送入主机设备举例：控制开关 行程开关 各种传感器,4.输出设备,输出设备为PC机的控制对象，由PC产生的输出信号驱动进行控制设备举例：电动机 各种电磁阀 各种继电控制器的控制线圈,4.外围设备,作用：用于输入程序、控制、监视PC机的工作状态等设备举例：编程器，用于输入PC机的各种控制程序 打印机 显示器,PC机应用于各种工业控制系统,开关逻辑控制 机加工数字控制 闭环过程控制 组成多级控制系统。

小型机：,中、大型机：,第二节 可编程控制器的工作原理,PC机是按用户预先编制好的程序来逐条进行工作的一共分三个阶段：,输入采样,程序执行,输出刷新,,,,,,,,,这种工作方式的优点是： 简化了设计程序，抗干扰能力强，保证了工作的可靠性这种工作方式的缺点是： 输入状态的变化只能在下一个扫描周期才能得到反映，称为PC机的输入输出之后现象注意：PC机和微机的工作方式不同，微机是等待命令，PC机是循环扫描一、工作原理,1. 输入/输出点数 ( I/O点数 ) 2. 扫描速度 单位： ms /1000步 或 s /步 3. 内存容量 4. 指令条数 5. 内部寄存器种类和数量 6. 高功能模块二、主要技术性能,包括：I/O区、内部辅助寄存器区、特殊功能寄存器区、数据区I/O区：输入状态表寄存器和输出状态表寄存器可直接与外部输入、输出端子传递信息每个寄存器有16位，每一位就是一个软继电器，当该位为“0”时，表示输入或输出继电器断；该位为“1”时，表示输入或输出继电器通内部辅助寄存器区：存放中间变量,包括系统程序和用户程序,特殊功能寄存器区：提供特殊的信号，如定时器、计数器等数据区：存放中间结果。

各个PC机对其内存都进行了预分配，如C系列P型机是这样分配的：,注意：一个寄存器相当于16个继电器，其中前两位是寄存器的编号（十进制），而后两位是每个寄存器中的位号（16进制）,指令表（助记符）语言 梯形图语言 流程图语言 布尔代数语言,助记符语言：类似于微机中的汇编语言 梯形图语言：沿袭了传统继电接触器控制图的表达方式， 直观明了，易于掌握第三节 编程语言,一、 PLC 的编程语言,二、梯形图的规则,（1）梯形图的左边为起始母线，右边为结束母线 梯形图按从左到右、从上到下的顺序书写 （2）梯形图中的接点（对应触头）有两种： 常开（ ） 和 常闭（ ）,一定是这些号码吗？,注意前面寄存器的分配, 基本指令  数据传送指令  逻辑运算指令  位移指令  位操作指令  数据变换指令  转移控制指令  特殊控制指令,三、基本指令,按指令的功能可分为：,指令语句表的表达形式：,地址 指令 数据,LD(逻辑取) 从母线开始一个新逻辑行时，或开始一个逻辑块时， 输入的第一条指令常用于常开主触点与母线的连接OUT：（Output） 表示输出一个变量END：（End）表示程序无条件结束。

NOP：（No-operation) 空操作指令1.基本指令,LD NOT(负逻辑操作开始指令) 常用于常闭主触点与母线的连接开始指令2.逻辑运算指令,IL(02)指令用在分支开始处，LID(03)用在分支结束处，用于清除互锁指令LD 0000 IL(02) LD 0002 OUT 0050 LD 0001 OUT 0501 LD NOT 0002 OUT 0503 ILC(03),3.互锁指令——IL(02),ILC(03),显然用互锁指令使得在有分支时，编程指令大为简化左边母线可以省略,4.特殊控制指令,定时器指令TIM: TIM用于计时器的延时操作，其操作数包括定时器号和延时设定值 如TIM 00 0120 表示TIM 00 工作时，开始减1定时C系列P型机中的定时器是每0.1秒减1，经过12秒后定时器的数值减为0000，定时器的触点动作并保持计数指令CNT: CNT提供计数操作，其操作数包括计数器号和计数设定值如CNT 10 0003 表示CNT 10 工作时，每送入一个CP计数脉冲设定值就减1，当三个脉冲过后，设定值减为0，计数器的触点动作。

定时器和计数器的不同之处在于：当PC断电时，计数器的计数值保持当前值，而定时器则复位直接启动停车控制,控制电路图,I/O分配： 0000：启动 0001：停车 0500：KM,,,,,,,,,END,0500,0001,0500,0000,程序：,,常开按钮,Why?,常闭按钮,,第四节 可编程序控制器的应用举例,KMR,I/O分配： 启动F0001 启动R0002 停车 0000 KMF 0501 KMR 0502,三相异步电动机的正反转控制,动作说明： 一开始0501动作当0000闭合后，定时器TIM00开始计时经过120×0.1=12s后，0500闭合，0501断开0000,TIM00,0120,TIM00,,,,TIM00,,,,定时器应用举例,,,,,,0500,0501,,,,CNT,10,计数器初始值： 1~9999,计数器编号 (C系列P型机：00~47),计数脉冲,复位信号,（1）0001接通，复位信号到来时，计数器复位，装入初始值 （2）0001断开时，0000接通，每来一个计数脉冲减1，直到减为0，计数器的常开接点接通，常闭接点断开，0500输出计数器的应用,说明：,,,,（0004 ）,,,,0500,0000,0001,CNT10,CP,R,设计一个顺序控制电路: 启动时，电机1先启动， 3s后电机2启动，再过 5s后电机3启动。

I/O分配： 0000：启动按钮 0001：停车按钮 0500：电机1 0501：电机2 0502：电机3,方案一,,,,,,,,,,CNT10,,,,,CNT11,,,,END,0500,0000,0500,0001,0001,0500,0502,0501,方案二,,,,查一下计数脉冲的频率,设定值 0150,,,,,,设定值 0250,0001,0501,CNT11,编程中应注意的几个问题,,,,,,,,,,END,0000,0500,0001,,,,,,,,0500,,,1.用电路变换简化程序(减少指令的条数）,0000,0001,END,LD 0000 AND 0001 OR 0500 OUT 0500 END 这样不对,LD 0000 OR 0500 AND 0001 OUT 0500 END,2.逻辑关系应尽量清楚(避免左轻右重),,编程中应注意的几个问题,3.避免出现无法编程的梯形图,,编程中应注意的几个问题,第七章结束,。