第三章 MCS 单片机指令系统 世界大学城.ppt

1、PLC的产生和定义2、PLC的发展3、PLC的应用领域4、PLC的特点5、PLC与其它控制系统的区别6、PLC的分类7、PLC的系统组成8、PLC的编程语言9、PLC工作原理,PLC基础知识,S7-200系列,S7-300系列,S7-400系列,西门子PLC外形图,三菱PLC外形图,欧姆龙PLC外形图,1、PLC的产生和定义,可编程控制器是在继电器控制和计算技术的基础上，逐渐发展起来的以徽处理器为核心，集微电子技术，自动化技术，计算机技术，通信技术为一体，以工业自动化控制为目标的新型，控制装置。目前已在工业,交通运输,农业,商业等领域得到广泛应用.成为各行各业的通用产品。,1968年由美国通用汽车公司（GE）提出，1969年美国数字设备公司（DEC）研制成功，有逻辑运算、定时计算功能称为PLC（programmablelogiccontroller）。80年代，由于计算机技术的发展，PLC采用通用处理器为核心，功能扩展到各种算术运算，PLC运算过程控制并可与上位机通讯、实现远程控制被称为PC（programmablecontroller）即可编程控制器。,PLC的产生,PLC的定义,2、PLC的发展历史,PLC发展经历的五个阶段1、初步阶段2、崛起阶段3、成熟阶段4、飞速发展阶段5、开放性、标准化阶段,2、PLC的发展历史,1、中小型单机控制系统2、制造业的自动化3、运动控制4、流程工业自动化5、通讯联网，[计算机，变频器，数控装置],3、PLC的应用领域,4、PLC的特点,,1、使用于工业环境，抗干扰能力强。2、可靠性高。无故障工作时间（平均）数十万小时并可构成多机冗余系统。3、控制能力极强。4、使用、编程方便。（LAD）梯形图、语句表（STL）、功能图（FBD）、控制系统流程图等编程语言通俗易懂，使用方便。5、组成灵活。小型PLC为整体结构，并可外接I/O扩展机箱构成PLC控制系统；中大型PLC采用分体模块式结构，设有各种专用功能模块（开关量、模拟量输入输出模块，位控模块，伺服、步进驱动模块等）供选用和组合，由各种模块组成大小和要求不同的控制系统。可编程控制器可以称为全功能工业控制计算机。,,,5、PLC与其它控制系统的区别,5、PLC与其它控制系统的区别,6、PLC的分类,（1）整体式结构（2）模块式结构,按结构形式分类,可编程控制器主机的硬件电路由CPU，存储器，基本I/O接口电路，外设接口，电源等五大部分组成。,7、PLC的系统组成,中央处理单元（CPU）,1诊断PLC电源、内部电路的工作状态及编制程序中的语法错误。2采集现场的状态或数据，并送入PLC的寄存器中。3逐条读取指令，完成各种运算和操作。4将处理结果送至输出端。5响应各种外部设备的工作请求。,存储器（ROM/RAM）,系统程序存储器（ROM），用以存放系统管理程序、监控程序及系统内部数据，PLC出厂前已将其固化在只读存储器ROM或PROM中，用户不能更改。,用户存储器（RAM），包括用户程序存储区和工作数据存储区。这类存储器一般由低功耗的CMOS-RAM构成，其中的存储内容可读出并更改。掉电会丢失存储的内容，一般用锂电池来保持。,开关量输入接口电路采用光电耦合电路，将限位开关、手动开关、编码器等现场输入设备的控制信号转换成CPU所能接受和处理的数字信号。,可编程控制器输入端口电路,PLC的输入接口电路（直流输入型）,可编程控制器输出接口电路,有三种输出类型,智能输入输出接口自带CPU，由专门的处理能力，与主CPU配合共同完成控制任务，可减轻主CPU工作负担，又可提高系统的工作效率。,模拟量输出接口将PLC运算处理的若干位数字量信号转换为相应的模拟量信号输出，以满足生产过程现场连续控制的要求信号。,指将外部输入的交流电处理后转换成满足PLC的CPU、存储器、输人输出接口等内部电路工作需要的直流电源电路或电源模块。许多PLC的直流电源采用直流开关稳压电源，不仅可提供多路独立的电压供内部电路使用，而且还可为输入设备（传感器）提供标准电源。,PLC的电源,1994年5月，可编程序控制器标准IECll31。,2）梯形图LadderDiagram,4）指令表InstuctionList,3）功能块图FunctionBlockDiagram,1）顺序功能图SequentialFunctionChart,5结构文本structuredText,8、PLC的编程语言,,顺序功能图SFC,一种位于其他编程语言之上的图形语言，用来编制顺序控制程序。顺序功能图提供了一种组织程序的图形方法，在顺序功能图中可以用别的语言嵌套编程。步、转换和动作是顺序功能图中的三种主要元件。可以用顺序功能图来描述系统的功能。,梯形图LAD,,功能块图FBD语句表（STL）,指令表程序一种与微机的汇编语言中的指令相似的助记符表达式。结构文本sT,是为IECll313标准创建的一种专用的高级编程语言。与梯形图相比，它能实现复杂的数学运算，编写的程序非常简洁和紧凑。,可编程控制器通过循环扫描输入端口的状态，执行用户程序，实现控制任务。PLC采用循环顺序扫描方式工作，CPU在每个扫描周期的开始扫描输入模块的信号状态，并将其状态送入到输入映像寄存器区域,然后根据用户程序中的程序指令来处理传感器信号，并将处理结果送到输出映像寄存器区域，在每个扫描周期结束时，送入输出模块。,9、PLC工作原理,可编程控制器在开机后，完成内部处理、通信处理、输入刷新、程序执行、输出刷新五个工作阶段，称为一个扫描周期。完成一次扫描后，又重新执行上述过程，可编程控制器这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。,PLC工作流程图,谢谢大家,