1、第二篇 PLC 应用技术2.1 PLC 基本概况一、目的要求： 通过教学，使学生了解可编程控制器的基本概况、基本组成及工作原理和它的输入/输出单元。二、重点、难点： 重点：可编程控制器的基本组成 难点：工作原理、输入/输出单元三、授课时数：4 课时 四、教学方法：讲授法、直观演示法、练习法 五、教学手段 需教学工具：黑板 六、教学过程 【新课引入】由继电器控制系统的优缺点引入 PLC 控制系统 一、PLC 概述 1、可编程控制器的产生和定义 可编程序控制器(Programmable Controller)简称为 PC 。可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Cntrolle
2、r)。简称为 PLC 定义：可编程序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。它采 用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等 操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程 序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设 计。 ” 2、可编程控制器的特点 （1 ）编程方法简单易学 （2 ）功能强，性能价格比高 （3 ）硬件配套齐全用户使用方便，适应性强 （4 ）可靠性高，抗干扰能力强 （5 ）系统的设计、安装、调试工作量少 （6 ）维修工作量小，维修方便 （7
3、 ）体积小，能耗低 3、可编程控制器的应用领域 （1 ）数字量逻辑控制 （2 ）运动控制 （3 ）闭环过程控制 （4 ）数据处理 （5 ）通信联网 二、可编程控制器的基本组成 组成：CPU 模块、输入模块、输出模块、编程装置。（1 ） CPU 模块 CPU 芯片 作用：在可编程序控制器控制系统中，CPU 模块相当于人的大脑，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出。 存储器： 作用：存放系统程序，用户程序和数据。 系统程序：决定 PLC 的基本智能，由厂家设计，并存入 ROM、EEPROM。用户不能修改。用户程序：根据要求，用 PLC 的编程语言，编制的程序，用户用编程器写入 RAM
4、 或EEPROM。 类型：a.随机存取存储器(RAM)用户可以用编程装置读出 RAM 中的内容，也可以将用户程序 写入 RAM，它是易失性的存储器，它的电源中断后，储存的信息将会丢失； b.只读存储器(ROM) ROM 的内容只能读出，不能写入。它是非易失的，它的电源消失后，仍能保存储存的内容。ROM 一般用来存放可编程序控制器的系统程序； （ 2）I0 模块 作用：是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场和 CPU 模块的桥梁。 输入模块 作用：接收和采集输入信号。 输入电路：设有 RC 滤波电路和光电耦合器。 输出模块 作用：控制输出设备，执行装置。 输出电路：晶体管和场效应管、双向晶闸管，
5、小型继电器。 （3 ）编程装置 作用：编程装置用来生成用户程序，并对它进行编辑、检查和修改。 手持式编程器：不能直接输人和编辑梯形图，只能输入和编辑指令表程序，因此又叫做指 令编程器。 编程软件编程：在屏幕上直接生成和编辑梯形图、指令表、功能块图和顺序功能图程序，并可以实现不同编程语言的相互转换。 （4 ）电源 可编程序控制器使用 220V 交流电源或 24V 直流电源。内部的开关电源为各模块提供DC 5V、 12V、24V 等直流电源。 三、可编程控制器的工作原理 1、可编程控制器的工作方式 工作状态：STOP：创建和编辑用户程序，设置 PLC 的硬件功能，并可下栽到 PLC。 RUN：执行
6、用户程序实现控制功能。 2、扫描工作方式。如图所示3、可编程控制器的工作原理： 1）读取输入 2）执行用户程序 3）通信处理 4）自诊断测试 5）修改输出 6）中断程序的处理 7）立即 IO 处理 4、输人输出滞后时间：是指可编程序控制器的外部输入信号发生变化的时刻至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔，几十毫秒。 四、可编程控制器的输入/输出单元 是 PLC 与被控对象间传递输入输出信号的接口部件。输入部件是开关、按钮、传感器等。 输出部件是电磁阀、接触器、继电器。1、输出接口电路 PLC 输出接口- 将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的 输出端子用 Y 来表示，采用 8
7、 进制编号；输出端子分别与不同的 COM 组成一组，接 24V。不同的组可以接不同的类型、不同电压等级的负载；输出继电器必须由 PLC 控制程序执行的结果来驱动。 2、输入接口接线 PLC 输入接口-将外部控制信号送给 PLC 处理 输入端子用 X 来表示，采用 8 进制编号；输出端子由一个 COM 组成一组，接 0V。 3、输出接口三种输出方式继电器输出：交、直流负载 晶体管输出：直流负载 晶闸管输出；交流负载 七、课堂小结 1、 FX 系列 PLC 的含义 2、 FX 系列 PLC 的基本组成 3、 FX 系列 PLC 的工作方式 4、 FX 系列 PLC 的输入输出接口 八、板书设计（参考教学过程） 九、布置作业 习题三 1、2 习题四 2 十、教学反思
