微機控制技術(shù)王用倫課件 第12章 IPC與PLC.ppt

《微機控制技術(shù)王用倫課件 第12章 IPC與PLC.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第12章工業(yè)控制機與可編程控制器學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握工控機的硬件與軟件組成。2.了解工控機中總線技術(shù)和模板化結(jié)構(gòu)相輔相成的功能特點.3.認(rèn)識總線式工控機的系統(tǒng)組成與主要模板。4.掌握可編程控制器的結(jié)構(gòu)組成.5.了解可編程控制器的編程語言、工作過程和功能特點。6.認(rèn)識S7-200系列PLC的系統(tǒng)組成與主要模塊。返回總目錄本章主要內(nèi)容引言12.1工控機結(jié)構(gòu)組成12.2工控機總線結(jié)構(gòu)12.3工控機功能特點12.4IPC產(chǎn)品簡介12.5PLC結(jié)構(gòu)組成12.6PLC編程語言12.7PLC工作過程12.8PLC功能特點12.9PLC產(chǎn)品簡介本章小結(jié)

2、思考題引言在采用計算機控制系統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)過程中，特別是對于具有一定規(guī)模的工程項目而言，出于可靠性實時性好、功能豐富配套完善與擴充靈活開發(fā)周期短的考慮，人們更愿意選用專用于工業(yè)控制的現(xiàn)成的通用控制計算機。工業(yè)控制機IPC與可編程控制器PLC是應(yīng)用十分廣泛但結(jié)構(gòu)顯著不同的兩種計算機控制系統(tǒng)。它們不僅在中小型控制系統(tǒng)中擔(dān)當(dāng)主要控制裝置，而且還可以作為大型網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中最基層的一種控制單元。12.1工控機結(jié)構(gòu)組成12.1.1硬件組成12.1.2軟件組成12.1.1硬件組成為了提高IPC的通用性、靈活性和擴展性，IP的各部件均采用模板化結(jié)構(gòu)，即

3、在一塊無源的并行底板總線上，插接多個功能模板即組成了一臺IPC的硬件裝置。其硬件組成框圖如圖11-1所示，除了構(gòu)成計算機基本系統(tǒng)的CPU、RAM/ROM主機、人機接口、系統(tǒng)支持、磁盤系統(tǒng)、通信接口板外，還有AI、AO、DI、DO等數(shù)百種工業(yè)I/O接口板可供選擇。其選用的各個模板彼此通過內(nèi)部總線相連，而由CPU通過總線直接控制數(shù)據(jù)的傳送和處理。下面分別介紹各個組成部分。圖12-1IPC的硬件組成框圖1．內(nèi)部總線和外部總線內(nèi)部總線是IPC內(nèi)部各組成部分進行信息傳送的公共通道，是一組信號線的集合。常用的內(nèi)部總線有PC總線、STD總線，以及V

4、ME總線和MULTIbus等總線。外部總線是IPC與其它計算機或智能設(shè)備進行信息傳送的公共通道。常用的外部總線有RS-232C、RS-485和IEEE－488通信總線等。2．主機板主機板由中央處理器（CPU）、內(nèi)存儲器（RAM、ROM）等部件組成，它是IPC的核心3．人-機接口人機接口是人與計算機交流的一種外設(shè)。它由標(biāo)準(zhǔn)的PC鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器和打印機等組成。4．系統(tǒng)支持板IPC的系統(tǒng)支持板主要包括如下部分：（1）程序運行監(jiān)視系統(tǒng)，即看門狗定時器：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時能使系統(tǒng)自動恢復(fù)運行。（2）電源掉電檢測：其目的是為了及時檢測到電源掉電

5、后，立即保護當(dāng)時的重要數(shù)據(jù)和各寄存器的狀態(tài)。（3）保護重要數(shù)據(jù)的后備存儲器：采用帶有后備電池的SRAM、NOVRAM、EEPROM，能在系統(tǒng)掉電后保證數(shù)據(jù)不丟失。（4）實時日歷時鐘：用于定時自動執(zhí)行某些控制功能和自動記錄某個控制是在何時發(fā)生的。5．磁盤系統(tǒng)磁盤系統(tǒng)有半導(dǎo)體虛擬磁盤以及通用的軟磁盤和硬磁盤。6．通信接口通信接口是IPC和其它計算機或智能外設(shè)的接口，常用的接口有RS－232C、RS-485和IEEE－488等接口。7．輸人輸出模板輸入輸出模板是IPC和生產(chǎn)過程之間信號傳遞和變換的連接通道。它包括模擬量輸入（AI或A/D）模

6、板、模擬量輸出（AO或D/A）模板，數(shù)字量輸入（DI）模板、數(shù)字量輸出（DO）模板等種類。由于輸入或輸出均涉及到生產(chǎn)現(xiàn)場被控參數(shù)的種類、個數(shù)、精度、干擾等等，因而其該類模板是系統(tǒng)中性能差異最大、品種類型最多、也是用戶選擇最為豐富的一種。在前幾章（第2、3、4、8章）討論過的接口電路技術(shù)就是此類模板的構(gòu)成基礎(chǔ)，也是選用這類模板性能指標(biāo)的理論依據(jù)。12.1.2軟件組成工控機的硬件構(gòu)成了工業(yè)控制機系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ)，要真正實現(xiàn)生產(chǎn)過程的計算機控制，必須為硬件提供或研制相應(yīng)的計算機軟件，即把人的知識邏輯與控制思維加入計算機中，才能實現(xiàn)控制任務(wù)。在

7、工業(yè)控制系統(tǒng)中，軟件可分為系統(tǒng)軟件、工具軟件和應(yīng)用軟件三大部分，有時也將工具軟件歸于系統(tǒng)軟件。1．系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件用來管理IPC的資源，并以簡便的形式向用戶提供服務(wù)，包括實時多任務(wù)操作系統(tǒng)、引導(dǎo)程序、調(diào)度執(zhí)行程序等，其中操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件最基本的部分，如MS-DOS和Windows等系統(tǒng)軟件。2.工具軟件工具軟件是技術(shù)人員從事軟件開發(fā)工作的輔助軟件，包括匯編語言、高級語言、編譯程序、編輯程序、調(diào)試程序、診斷程序等，借以提高軟件生產(chǎn)效率，改善軟件產(chǎn)品質(zhì)量。3．應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是系統(tǒng)設(shè)計人員針對某個生產(chǎn)過程現(xiàn)時編制的控制和管理程序，它往往

8、涉及應(yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)知識。它包括過程輸入程序、過程控制程序、過程輸出程序、人一機接口程序、打印顯示程序和控制程序等。當(dāng)今工業(yè)自動化的發(fā)展趨勢是計算機控制技術(shù)的控制與管理一體化，以便適應(yīng)不斷變化的市場需求。而工業(yè)控制的應(yīng)用軟