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PLC编程入门基础知识 (2).pdf
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第一章 可编程控制器简介
,简称 PC。但由于 PC 容易和个人可编程序控制器,英文称 Programmable Controller
计算机( Personal Computer )混淆,故人们仍习惯地用 PLC 作为可编程序控制器的缩写。
它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置,专为在工业现场应用而设计,
它采用可编程序的存储器,用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时 / 计数和算术
运算等操作指令, 并通过数字式或模拟式的输入、 输出接口, 控制各种类型的机械或生产过
程。 PLC 是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,它克服了继电接触控制系统
中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、 通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处
理器的优点, 又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯, 特别是 PLC 的程序编制, 不需
要专门的计算机编程语言知识, 而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式, 使
用户程序编制形象、直观、方便易学;调试与查错也都很方便。用户在购到所需的
只需按说明书的提示,做少量的接线和简易的用户程序编制工作,就可灵活方便地将
应用于生产实践。
一、 PLC 的结构及各部分的作用
PLC
的类型繁多,功能和指令系统也不尽相同,但结构与工作原理则大同小异,通常由
主机、输
/ 输出接口、电源扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成。 PLC 的硬件
入
系统结构如下图所示:
PLC 后,
PLC
输
入
模
块
可编程序控制器
输
按 钮
选择开关
限位开关
1、主机
电 源
接触器
电磁阀
指示灯
电 源
CPU
模块
出
模
块
编程装置
图 1-1-1
CPU)、系统程序存储器和用户程序及数据存储
CPU 是
主机部分包括中央处理器
器。
(
PLC 的核心,它用以运行用户程序、监控 / 输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处
输入
理,即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作,将结果送到输出端, 并响应外部设备
(如电脑、打印机等)的请求以及进行各种内部判断等。 PLC 的内部存储器有两类,一类是
-
-
系统程序存储器, 主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序, 系统程序
已由厂家固定, 用户不能更改; 另一类是用户程序及数据存储器, 主要存放用户编制的应用
程序及各种暂存数据和中间结果。
2、输入 / 输出( I/O )接口
I/O 接口是 PLC 与输入 / 输出设备连接的部件。输入接口接受输入设备(如按钮、
传感器、触点、 行程开关等)的控制信号。 输出接口是将主机经处理后的结果通过功放
电路去驱
动输出设备(如接触器、电磁阀、指示灯等) 。 I/O 接口一般采用光电耦合电路,以减少电
磁干扰,从而提高了可靠性。 I/O 点数即输入 / 输出端子数是 PLC 的一项主要技术指标,通
常小型机有几十个点,中型机有几百个点,大型机将超过千点。
3、电源
图中电源是指为 CPU、存储器、 I/O 接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳
压电源,通常也为输入设备提供直流电源。
4、编程
编程是 PLC 利用外部设备, 用户用来输入、检查、修改、 调试程序或监示 PLC 的工作情
况。通过专用的 PC/PPI 电缆线将 PLC 与电脑联接, 并利用专用的软件进行电脑编程和监控。
5、输入 / 输出扩展单元
I/
扩展接口用于将扩充外部输
/
O
入
输出端子数的扩展单元与基本单元(即主机)连接
在一起。
6、外部设备接口
此接口可将打印机、条码扫描仪 , 变频器等外部设备与主机相联,以完成相应的操作。
实验装置提供的主机型号有西门子 S7-200 系列的 CPU224(AC/DC/RELAY)。输入点数为
14,输出点数为 10; CPU226(AC/DC/RELAY),输入点数为 26,输出点数为
二、 PLC 的工作原理
PLC 是采用“顺序扫描,不断循环”的方式进行工作的。即在 PLC 运行时, CPU 根据用
户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序, 按指令步序号 (或地址号) 作周期性循环
扫描, 如无跳转指令,则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序,直至程序结束。然后重
新返回第一条指令, 开始下一轮新的扫描。 在每次扫描过程中, 还要完成对输入信号的采
样和对输出状态的刷新等工作。
PLC 的一个扫描周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。
PLC 在输入采样阶段: 首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的
通断状态或输入数据读入, 并将其写入各对应的输入状态寄存器中, 即刷新输入。 随即关闭
输入端口,进入程序执行阶段。
-
14。
-
PLC 在程序执行阶段:
的先后顺序扫描执行每条指令,
按用户程序指令存放
经相应的运
-
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