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第五章PLC的基本组成和工作原理,自动控制系张海军navy2000cn,第五章PLC的基本组成和工作原理,一、PLC的基本结构,二、PLC的软件和编程语言,三、PLC的工作原理,本章主要讲解,四、PLC与其他控制系统的比较,本讲重点,PLC的工作原理,一.PLC的基本结构,1.1PLC的结构逻辑结构,1.2PLC的结构系统结构,1.3PLC的各组成部分-编程器,有联机（Online）和脱机（Offline）两种操作方式。,简易编程器,图形编程器。,1.4、输入/输出模块,输入信号,另一类是由电位器、热电偶、测速发电机、各种变送器提供的连续变化的模拟量信号。,一是从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等传来的开关量输入信号；,PLC内部输入电路作用是将PLC外部信号送至PLC内部电路。输入接点分为直流输入式、交流输入式和交/直流输入三大类。,可编程控制器输入电路原理图,,输出信号,输出有三种形式继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出,PLC输出电路用来驱动被控负载（电磁铁、继电、接触器线圈等）。PLC输出电路结构形式分为继电器式，晶体管型和晶闸管式等三种。,可编程控制器输出电路原理图,继电器输出适合低速、大功率负载,晶闸管输出适合高速、大功率负载-驱动交流,晶体管输出适合高速、小功率负载-驱动直流,PLC的一般连接方式,二、PLC的软件和编程语言,PLC的软件含系统软件和用户程序。,1、系统软件,系统软件重要包括三部分系统管理程序、用户指令解释程序,标准程序模块和系统调用。,包括许多不同功能的子程序及其调用管理程序,如输入、输出及特殊运算等,2、用户程序,,编程语言,国际电工委员会IEC规定了5种编程语言作为PLC编程语言的标准。,编程语言,梯形图编程语言形象直观、类似电气控制系统中继电器控制电路，逻辑关系明显；指令语句表编程键入方便；功能图编程和高级编程语言需要比较多的硬件设备.,梯形图（LAD）,梯形图（LAD）,梯形图编成语言是一种以图形符号及图形符号在图中的相互关系表示控制关系的编成语言。梯形图网络有多个梯级组成，每个输出软器件可构成一个梯级，每个梯级可由多个支路构成。母线，支路最右边的软器件必须是输出软器件。在编程时，只有一个梯级编制完整后，才能继续后面的程序编制。从上至下按行绘制，每一行从左至右，左侧总是安排输入触点，并且把并联触电多的支路靠近左端。输入触电无论是按钮，各种开关，还是继电器触点，在图形符号上只能用-||-或常闭表示。输出逻辑线圈用椭圆、圆形或括号表示。,指令语句表（STL）,用一系列操作指令组成的语句表将控制流程描述出来，并通过编程器送到PLC中。,顺序功能图（SFC）,常用来编制复杂的顺序控制类程序。为调试、试运行带来许多方便。包含步、动作和转换三要素。,布尔逻辑,三种编程语言比较,梯形图编程语言总结,三、PLC的工作原理,工作原理循环扫描方式工作；,扫描是从第一条程序开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储顺序的先后，逐条执行执行程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描执行，并周而复始地重复进行。,,三、PLC的工作原理,三、PLC的工作原理,★整个过程扫描执行一遍所需的时间称为扫描周期,★扫描周期与CPU运行速度、PLC硬件配置及用户程序长短有关。,★典型值为1～100ms,三、PLC的工作原理,集中采样,集中输出,一个扫描周期仅进行一次,,,,,三、PLC的工作原理一个简单的例子,例三相交流电机启-保-停控制,接触器,热继电器,按钮,,,,,,,三、PLC的工作原理PLC控制交流电机,,,,,,,启动,停止,,,～AC380V,,,,,,,,,三、PLC的工作原理PLC控制交流电机,,两种控制系统中梯形图的比较,1.继电器控制系统,2.PLC控制系统,机械触点,软件程序,硬线连接,寄存器位,,,三、PLC的工作原理PLC工作过程（1）,三、PLC的工作原理PLC工作过程（2）,三、PLC的工作原理PLC工作过程（3）,三、PLC的工作原理PLC扫描过程,（a）梯形图（b）梯形图,三、PLC的工作原理PLC扫描过程（2）,四、PLC与其他控制系统的比较,PLC与PC,PLC与继电器接触控制电路,作业,1、简述可编程序控制器的定义2、可编程序控制器有那些主要特点3、与继电器控制系统相比可编程序器有那些优点4、简述PLC的扫描工作方式,谢谢,