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第一章 可编程控制器概况
可编程控制器(PROGRAMMABLE CONTROLLER,简称 PC)。与个人
计算机的 PC 相区别,用 PLC 表示。
PLC 是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、
自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置,目的是用来取代
继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能,建立柔性的程控系统。国
际电工委员会(IEC)颁布了对 PLC 的规定:可编程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贮器,
用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作
的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,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,都应按易于与工业控制系统形成一个整
体,易于扩充其功能的原则设计。
PLC 具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、
编程简单等特点。可以预料:在工业控制领域中,PLC 控制技术的应用必将
形成世界潮流
PLC 程序既有生产厂家的系统程序,又有用户自己开发的应用程序,系
统程序提供运行平台,同时,还为 PLC 程序可靠运行及信息与信息转换进行
必要的公共处理。用户程序由用户按控制要求设计。
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第二章 PLC 的结构及基本配置
一般讲,PLC 分为箱体式和模块式两种。但它们的组成是相同的,对箱
体式 PLC,有一块 CPU 板、I/O 板、显示面板、内存块、电源等,当然按
CPU 性能分成若干型号,并按 I/O 点数又有若干规格。对模块式 PLC,有
CPU 模块、I/O 模块、内存、电源模块、底板或机架。无任哪种结构类型的
PLC,都属于总线式开放型结构,其 I/O 能力可按用户需要进行扩展与组合。
PLC 的基本结构框图如下:
接受 驱动
现场信号 受控元件
一、CPU 的构成
PLC 中的 CPU 是 PLC 的核心,起神经中枢的作用,每台 PLC 至少有一
个 CPU,它按 PLC 的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫
描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,
同时,诊断电源和 PLC 内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进
入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任
务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制电路,
与通用计算机一样,主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联
系的数据、控制及状态总线构成,还有外围芯片、总线接口及有关电路。它
确定了进行控制的规模、工作速度、内存容量等。内存主要用于存储程序及
数据,是 PLC 不可缺少的组成单元。
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输
入
接
口
部
件
中央处理单元
CPU 板
电 源 部 件
接
口
部
件
输
出
CPU 的控制器控制 CPU 工作,由它读取指令、解释指令及执行指令。但
工作节奏由震荡信号控制。
CPU 的运算器用于进行数字或逻辑运算,在控制器指挥下工作。
CPU 的寄存器参与运算,并存储运算的中间结果,它也是在控制器指挥下
工作。
CPU 虽然划分为以上几个部分,但 PLC 中的 CPU 芯片实际上就是微处
理器,由于电路的高度集成,对 CPU 内部的详细分析已无必要,我们只要弄
清它在 PLC 中的功能与性能,能正确地使用它就够了。
CPU 模块的外部表现就是它的工作状态的种种显示、种种接口及设定或
控制开关。一般讲,CPU 模块总要有相应的状态指示灯,如电源显示、运行
显示、故障显示等。箱体式 PLC 的主箱体也有这些显示。它的总线接口,用
于接 I/O 模板或底板,有内存接口,用于安装内存,有外设口,用于接外部设
备,有的还有通讯口,用于进行通讯。CPU 模块上还有许多设定开关,用以
对 PLC 作设定,如设定起始工作方式、内存区等。
二、I/O 模块:
PLC 的对外功能,主要是通过各种 I/O 接口模块与外界联系的,按 I/O 点
数确定模块规格及数量,I/O 模块可多可少,但其最大数受 CPU 所能管理的
基本配置的能力,即受最大的底板或机架槽数限制。I/O 模块集成了 PLC 的
I/O 电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。
三、电源模块:
有些 PLC 中的电源,是与 CPU 模块合二为一的,有些是分开的,其主要
用途是为 PLC 各模块的集成电路提供工作电源。同时,有的还为输入电路提
供 24V 的工作电源。电源以其输入类型有:交流电源,加的为交流 220VAC
或 110VAC,直流电源,加的为直流电压,常用的为 24V。
四、底板或机架:
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大多数模块式 PLC 使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的
联系,使 CPU 能访问底板上的所有模块,机械上,实现各模块间的连接,使
各模块构成一个整体。
五、PLC 的外部设备
外部设备是 PLC 系统不可分割的一部分,它有四大类
1. 编程设备:有简易编程器和智能图形编程器,用于编程、对系统作一些设
定、监控 PLC 及 PLC 所控制的系统的工作状况。编程器是 PLC 开发应用、
监测运行、检查维护不可缺少的器件,但它不直接参与现场控制运行。
2. 监控设备:有数据监视器和图形监视器。直接监视数据或通过画面监视数
据。
3. 存储设备:有存储卡、存储磁带、软磁盘或只读存储器,用于永久性地存
储用户数据,使用户程序不丢失,如 EPROM、EEPROM 写入器等。
4. 输入输出设备:用于接收信号或输出信号,一般有条码读人器,输入模拟
量的电位器,打印机等。
六、PLC 的通信联网
PLC 具有通信联网的功能,它使 PLC 与 PLC 之间、PLC 与上位计算机以
及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控
制。现在几乎所有的 PLC 新产品都有通信联网功能,它和计算机一样具有
RS-232 接口,通过双绞线、同轴电缆或光缆,可以在几公里甚至几十公里的
范围内交换信息。
当然,PLC 之间的通讯网络是各厂家专用的,PLC 与计算机之间的通讯,
一些生产厂家采用工业标准总线,并向标准通讯协议靠拢,这将使不同机型
的 PLC 之间、PLC 与计算机之间可以方便地进行通讯与联网。
了解了 PLC 的基本结构,我们在购买程控器时就有了一个基本配置的概念,
做到既经济又合理,尽可能发挥 PLC 所提供的最佳功能。
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第三章 基本指令系统和编程方法
§1 基本指令系统特点
PLC 的编程语言与一般计算机语言相比,具有明显的特点,它既不同于高
级语言,也不同与一般的汇编语言,它既要满足易于编写,又要满足易于调
试的要求。目前,还没有一种对各厂家产品都能兼容的编程语言。如三菱公
司的产品有它自己的编程语言,OMRON 公司的产品也有它自己的语言。但
不管什么型号的 PLC,其编程语言都具有以下特点:
1. 图形式指令结构:程序由图形方式表达,指令由不同的图形符号组成,易
于理解和记忆。系统的软件开发者已把工业控制中所需的独立运算功能编
制成象征性图形,用户根据自己的需要把这些图形进行组合,并填入适当
的参数。在逻辑运算部分,几乎所有的厂家都采用类似于继电器控制电路
的梯形图,很容易接受。如西门子公司还采用控制系统流程图来表示,它
沿用二进制逻辑元件图形符号来表达控制关系,很直观易懂。较复杂的算
术运算、定时计数等,一般也参照梯形图或逻辑元件图给予表示,虽然象
征性不如逻辑运算部分,也受用户欢迎
2. 明确的变量常数:图形符相当于操作码,规定了运算功能,操作数由用户
填人,如:K400,T120 等。PLC 中的变量和常数以及其取值范围有明
确规定,由产品型号决定,可查阅产品目录手册。
3. 简化的程序结构:PLC 的程序结构通常很简单,典型的为块式结构,不同
块完成不同的功能,使程序的调试者对整个程序的控制功能和控制顺序有
清晰的概念。
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- lzts1292014-03-09比较基础,入门看可以
- hwispig2012-12-09比较基础,能做成pdf就更好了,入门看合适
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