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26676S7-200PLC原理及应用电子教案
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2010-12-15
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西门子S7-200系列很好的教案,对PLC编程、控制,从入门到精通。初学者必备。共587页
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第
第
1
1
章 可编程控制器的概述
章 可编程控制器的概述
本章要点
本章要点
可编程控制器的产生、特点、分类与发
可编程控制器的产生、特点、分类与发
展
展
可编程控制器的定义和基本含义
可编程控制器的定义和基本含义
可编程控制器的基本组成及各部分的作
可编程控制器的基本组成及各部分的作
用
用
可编程控制器的工作原理
可编程控制器的工作原理
可编程控制器的技术指标
可编程控制器的技术指标
1.1 可编程控制器的产生
1969
1969
年,美国数字设备公司(
年,美国数字设备公司(
DEC
DEC
)研制出了世界上第一台可编程
)研制出了世界上第一台可编程
序控制器,并应用于通用汽车公司的生产线上。当时叫可编程逻辑控
序控制器,并应用于通用汽车公司的生产线上。当时叫可编程逻辑控
制器
制器
PLC
PLC
(
(
Programmable Logic Controller
Programmable Logic Controller
),目的是用来取代继电
),目的是用来取代继电
器,以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。紧接着,美国
器,以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。紧接着,美国
M
M
ODICON
ODICON
公司也开发出同名的控制器,
公司也开发出同名的控制器,
1971
1971
年,日本从美国引进了
年,日本从美国引进了
这项新技术,很快研制成了日本第一台可编程控制器。
这项新技术,很快研制成了日本第一台可编程控制器。
1973
1973
年,西
年,西
欧国家也研制出他们的第一台可编程控制器。
欧国家也研制出他们的第一台可编程控制器。
我国从
我国从
1974
1974
年也开始研制可编程序控制器,
年也开始研制可编程序控制器,
1977
1977
年开始工业应用。
年开始工业应用。
1.2 可编程控制器的定义
1987
1987
年
年
2
2
月颁发了第三稿。该草案中对可编程控制器的定义是:
月颁发了第三稿。该草案中对可编程控制器的定义是:
“
“
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
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。它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储和执行
应用而设计。它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储和执行
逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令,并通过数
逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令,并通过数
字式和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
字式和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
程控制器及其有关外围设备,都按易于与工业系统联成一个整体、易
程控制器及其有关外围设备,都按易于与工业系统联成一个整体、易
于扩充其功能的原则设计。”
于扩充其功能的原则设计。”
定义强调了可编程控制器是“数字运算操作的电子系统”,是一种计算
定义强调了可编程控制器是“数字运算操作的电子系统”,是一种计算
机。这种工业计算机采用“面向用户的指令”,因此编程方便。它能完
机。这种工业计算机采用“面向用户的指令”,因此编程方便。它能完
成逻辑运算、顺序控制、定时计数和算术操作,它还具有“数字量和
成逻辑运算、顺序控制、定时计数和算术操作,它还具有“数字量和
模拟量输入输出控制”的能力,并且非常容易与“工业控制系统联成一
模拟量输入输出控制”的能力,并且非常容易与“工业控制系统联成一
体”,易于“扩充”。
体”,易于“扩充”。
定义还强调了可编程控制器应直接应用于工业环境,它须具有很强的
定义还强调了可编程控制器应直接应用于工业环境,它须具有很强的
抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围。这也是区别于一般微机控
抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围。这也是区别于一般微机控
制系统的一个重要特征。
制系统的一个重要特征。
1.3 可编程控制器的基本组成
1.3.1
1.3.1
控制组件
控制组件
可编程控制器主要由
可编程控制器主要由
CPU
CPU
、存储器、基本
、存储器、基本
I/O
I/O
接口电路、外设接口、
接口电路、外设接口、
编程装置、电源等组成。
编程装置、电源等组成。
1. CPU 单元
CPU 是可编程控制器的控制中枢。 CPU 一般由控制电路、运算器和寄存
器组成。
CPU 的功能有:它在系统监控程序的控制下工作,通过扫描方式,将外部
输入信号的状态写入输入映象寄存区域, PLC 进入运行状态后,从存储
器逐条读取用户指令,按指令规定的任务进行数据的传送、逻辑运算、算
术运算等,然后将结果送到输出映像寄存区域。简单地说, CPU 的功能
就是读输入、执行程序、写输出。
CPU 常用的微处理器有通用型微处理器、单片机和位片式计算机等。通用
型微处理器常见的如 Intel 公司的 8086 、 80186 、到 Pentium 系列芯片,
单片机型的微处理器如 Intel 公司的 MCS-96 系列单片机,位片式微处理
器如 AMD 2900 系列的微处理器。小型 PLC 的 CPU 多采用单片机或专用
CPU ,中型 PLC 的 CPU 大多采用 16 位微处理器或单片机,大型 PLC 的
CPU 多用高速位片式处理器,具有高速处理能力。
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