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1、第3章PLC的基本組成和工作原理PLC的分類方法PLC的工作原理及編程語言PLC的基本組成歐姆龍PLC硬件系統(tǒng)20世紀(jì)60年代，汽車生產(chǎn)流水線的自動控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器裝置構(gòu)成的。當(dāng)時，汽車的每一次改型都需要重新設(shè)計和安裝繼電器控制裝置。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，汽車型號更新的周期越來越短，這樣，繼電器控制裝置就需要經(jīng)常地更換，十分費時、費工、費料，延長了更新的周器。為改變這一現(xiàn)狀，人們曾試圖用小型計算機來實現(xiàn)工業(yè)控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制，但因價格昂貴、輸入輸出電路不匹配、編程復(fù)雜等原因，而沒能得到推廣和應(yīng)用。20世紀(jì)60年代末，美國通用汽車公司（GM）為了適應(yīng)汽車型號不斷翻新的需要
2、，要求制造商為其裝配線提供一種新型的通用控制器。1969年美國數(shù)據(jù)通信公司（DEC）公司研制出第一臺可編程控制器，在GM公司生產(chǎn)線上獲得成功。其后日本、德國、等相繼引入，可編程控制器迅速發(fā)展起來。這一時期它主要用于順序控制。雖然也采用了計算機的設(shè)計思想，但當(dāng)時只能進行邏輯運算，故稱為“可編程控制器”，簡稱為PLC（ProgrammableLogicController）。1PLC的由來1.1什么是PLC？20世紀(jì)70年代以來，由于大規(guī)模集成電路和微處理器在PLC中的應(yīng)用，PLC的功能日益增強，它不僅能執(zhí)行邏輯控制、順序控制、定時及計數(shù)控制，還增加了算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理、通信等功能，
3、具有處理分支，中斷、自診斷能力，使PLC從開關(guān)量的控制擴展到數(shù)字控制及生產(chǎn)過程控制領(lǐng)域，真正成為一種電子計算機控制裝置。因此有人將PLC稱為工業(yè)生產(chǎn)自動化三大支柱（即PLC、機器人、計算機的輔助設(shè)計/制造CAD/CAM）之一。由于PLC的功能已遠遠超出邏輯控制、順序控制的范圍，故稱為“可編程控制器”，簡稱PC（ProgrammableController）。但因PC容易和“個人計算機”（PersonalComputer）混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程控制器的縮寫。電度表生產(chǎn)裝配線三菱PLC西門子PLC1)可靠性高，抗干擾能力強。2)配套齊全，功能完善，適用性強。3)易學(xué)易
4、用，深受工程技術(shù)人員歡迎。4)系統(tǒng)設(shè)計周期短，維護方便，改造容易。5)體積小，重量輕，能耗低。2PLC的主要特點3PLC的主要應(yīng)用1)邏輯控制這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，可用它取代傳統(tǒng)繼電器控制電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，又可用于多機群控制及自動化流水線。如電梯控制、高爐上料、注塑機、印刷機、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。2)模擬量控制3)運動控制4)過程控制5)數(shù)據(jù)處理6)通信互聯(lián)網(wǎng)4PLC代替繼電器接線邏輯用于電動機的控制繼電器控制三相異步電動機正、停、反電路PLC控制三相交流電動機正、停、反電路PLC梯形圖符號與繼電器符號對照表
5、PLC梯形圖梯形圖語言是一種以圖形符號及其在圖中的相互關(guān)系表示控制關(guān)系的編程語言，是從繼電器電路圖演變過來的。梯形圖中的圖形符號和繼電器線路圖中的符號十分相似。梯形圖的結(jié)構(gòu)和繼電器控制線路圖也十分相似。是因為梯形圖是為熟悉繼電器線路圖的工程技術(shù)人員設(shè)計的，所以使用類似的符號；是兩種圖所表打的邏輯含義一樣的。因而，將可編程控制器中參與邏輯組合的元件看成和繼電器一樣的器件，具有常開、常閉觸點及線圈；且線圈的得電及失電將導(dǎo)致觸點的相應(yīng)動作。再用母線代替電源線；用能量流概念來代替繼電器線路的電流概念，使用繼電器線路圖類似的思路繪出梯形圖。1.2PLC的硬件？1PLC的硬件結(jié)構(gòu)可編程控制器
6、雖然外觀各異，但其硬件結(jié)構(gòu)大體相同。主要由中央處理器（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、輸入輸出器件（I/O接口）、電源及編程設(shè)備幾大部分構(gòu)成。輸出設(shè)備輸入設(shè)備I/O擴展單元特殊功能單元主機輸出單元輸入單元電源外設(shè)接口I/O擴展口存儲器系統(tǒng)程序存儲器CPU用戶程序存儲器盒式磁帶機打印機EPROM寫入器上位計算機PLC編程器可編程終端PT…1)中央處理器（CPU）中央處理器是可編程控制器的核心，它在系統(tǒng)程序的控制下，完成邏輯運算、數(shù)學(xué)運算、協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各部分工作等任務(wù)?？删幊炭刂破髦胁捎玫腃PU一般有三大類：一類為通用微處理器，如80286、80386等；一類為單片機心片，如80
7、51、8096等；另外還有雙極行為片式微位處理器，如AMD2900、AMD2930等。FX2N系列的控制器使用的微處理器是16位的8096單片機2)存儲器（RAM、ROM）存儲器用于存放程序和數(shù)據(jù)。PLC配有系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器,前者用于存放系統(tǒng)的各種管理監(jiān)控程序;后者用于存放用戶編制的程序。PLC的用戶程序和參數(shù)的存儲器有RAM、EPROM和EEPROM三種類型。RAM一般采用鋰電池作為后備電源,停電后RAM中的數(shù)據(jù)可以保存1～5年。對于EPROM,寫入時必須用專用的寫入器,
