可编程控制器原理及应用教程PPT学习教案.pptx

可编程控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）是一种专为工业环境设计的数字运算操作电子系统，用于替代传统的继电器控制。本教程主要涵盖了PLC的基本原理和应用，适用于初学者理解并掌握PLC的工作机制。 1. **PLC与传统控制系统的区别** PLC的工作方式与继电器控制系统和计算机控制系统不同。继电器控制系统采用硬逻辑并行运行，而计算机控制系统则通常采用等待命令的工作方式，如键盘扫描或I/O扫描。PLC则采取循环扫描工作方式，系统工作任务管理和应用程序执行都按照循环方式进行。 2. **PLC的工作原理** PLC在启动后，经历内部处理、通信服务、输入刷新、程序执行和输出刷新五个阶段，构成一个扫描周期。每个周期结束后，PLC会重复执行这些步骤，形成扫描工作方式。在输入刷新阶段，CPU读取输入端状态并存储在输入映像寄存器中；程序执行阶段，CPU根据输入和元件映像寄存器的状态执行程序，并更新元件映像寄存器；最后在输出刷新阶段，输出映像寄存器的状态被写入输出锁存器，进而控制外部设备。 3. **信号传递过程** 信号从输入端经过输入电路、输入映像寄存器，然后在程序执行阶段被读取和处理，结果存储在元件映像寄存器中。在输出刷新阶段，元件映像寄存器的状态会影响输出锁存器，最终通过输出电路控制输出端子。 4. **扫描周期和I/O滞后时间** 扫描周期是指PLC完成一次完整循环所需的时间，一般在1到100毫秒之间。I/O滞后时间是指外部输入变化到相应输出变化的延迟，受输入滤波器时间常数、输出继电器机械滞后、扫描周期以及程序语句排列等因素影响。 5. **PLC的系统配置** 例如FX2N系列PLC，提供了不同I/O点数、单元功能和输出类型的选择，支持扩展模块以适应不同需求。FX2N系列具有高性能，基本指令执行速度快，用户存储器可扩展，并且提供各种模块以实现模拟量控制、高速计数、脉冲输出、位置控制和串行通信等功能。 6. **PLC的技术性能指标** - 输入/输出点数：决定了PLC可以连接的输入和输出设备数量。 - 存储容量：包括用户程序存储器和数据存储器，反映了PLC提供的用户资源。 - 扫描速度：衡量PLC处理速度的重要指标，决定了系统响应外部事件的能力。 通过深入理解这些知识点，学习者可以更好地掌握PLC的基本概念，进一步学习如何编程和应用PLC来实现自动化控制任务。