电气控制与plc应用技术 范国伟 第三章 可编程序控制器基本组成和工作原理新.ppt

1、电气控制与 PLC应用技术范国伟安徽工业大学* 1电气传动的发展第三章可编程序控制器基本组成和工作原理l 可编程控制器虽然产生不足 50年，但发展的势头锐不可挡。由于采用了计算机的 CPU核心技术，同微型计算机一起并行得到了巨大的发展。下面略作介绍：Date 2电气传动的发展3.1 可编程序控制器的发展l 可编程控制器（ programmable controller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计的。早期的可编程序控制器称为可编程逻辑控制器（ programmable logic controller），简称 PLC，用它来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，可编程序控制器

2、的功能已大大超过了逻辑控制的范围，所以，目前人们都把这种装置称作可编程序控制器，称为 PC（国标简称可编程序控制器为 PC系统）。为了避免与目前应用广泛的个人计算机（ personal computer）的简称 PC相混淆，所以仍将可编程序控制器简称为 PLC。Date 3电气传动的发展可编程控制器分类和应用 l PLC的种类很多，使其在实现的功能、内存容量、控制规模、外形等方面都存在较大的差异，因此， PLC的分类没有一个严格、统一的标准，而是按 I/O总点数、组成结构、功能进行大致的分类。Date 4电气传动的发展可编程控制器的发展 l PLC自问世以来，经过近 40年的发展，已成为很多国

3、家的重要产业， PLC在国际市场已成为最受欢迎的工业控制产品。随着科学技术的发展及市场需求量的增加，PLC的结构和功能在不断地改进，生产厂家不停地将更强的 PLC推入市场，平均 3 5年就更新一次Date 5电气传动的发展3.2 可编程序控制器的基本组成和工作原理l 可编程序控制器所以能应用的如今这样广泛，其最主要的原因是硬件结构简单，软件编程容易。要真正用好可编程序控制器，还得大致了解一下可编程序控制器的软硬件结构和工作原理。Date 6电气传动的发展3.2.1 可编程序控制器的硬件结构l PLC种类繁多，功能多种多样，但是其组成结构和工作原理基本相同。实质上是一种专门用于工业控制的计算机，

4、采用了典型的计算机结构，由硬件和软件两部分组成。硬件配置主要由中央处理器（ CPU）、存储器、输入 /输出接口电路、电源、编程器以及一些扩展模块组成。Date 7电气传动的发展1. 中央处理器（ CPU）l PLC的中央处理器与一般的计算机控制系统一样，是整个系统的核心，起着类似人体的大脑和神经中枢的作用，它按 PLC中系统程序赋予的功能，指挥 PLC有条不紊地进行工作。 l 目前，小型 PLC为单 CPU系统，而中型及大型 PLC则为双 CPU甚至多 CPU系统 。Date 8电气传动的发展2. 存储器l PLC的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。系统程序相当于个人电脑的操作系统，它

5、使 PLC具有基本的智能，能够完成 PLC设计者规定的各种动作。系统程序由 PLC生产厂家设定并固化在 ROM内，用户不能直接读取。PLC的用户程序由用户设定，它决定了 PLC输入信号之间的具体关系。用户程序存储量一般以字（每个字由 16位二进制数组成）为单位，三菱的 FX系列 PLV的用户程序存储器的单位为步（ STEP，即字）。小型 PLC的用户程序存储器容量在 1K字左右，大型 PLC的用户程序存储器容量可达数 M（兆）字。Date 9电气传动的发展3 输入 /输出接口电路l 实际生产中信号电平时多样的，外部执行机构所需要的电平也是不同的，而可编程序控制器的 CPU所处理的信号只能是标准电平，因此，需要通过输入 /输出单元实现这些信号电平的转换。可编程序控制器的输入 /输出单元实际上是 PLC与被控制对象之间传送信号的接口部件。Date 10电气传动的发展