可编程控制器应用技术上海建桥学院机电学院孙建华

可编程控制器应用技术 上海建桥学院机电学院孙建华

课程性质 实践性很强的专业主干课维修电工（中级、高级）的考试内容

课程内容 可编程控制器的应用（接线+编程） • 基本指令 • 步进指令 • 功能指令

评分标准：（考查课）

评分标准：（考试课）

学习资料 教材：1、《可编程控制器应用技术》张万忠主编 2、《可编程控制器及特殊功能模块应用技术》下册 3、实验报告 • FX中文编程手册 • 编辑软件 FXGP-WIN-C • 培训软件 FX-TRN-BEG-C

第一章可编程控制器概述 • 定义、发展、应用 • 硬件和分类 • 软件和编程语言 • 工作原理

定义、发展、应用 一、什么是可编程控制器？ PLC PC（PLC）国际电工委员会IEC 1987年的定义 • 具有计算机的基本特征 • 工业现场用 • 易于扩展

二、产生与发展 PLC诞生之前，工业控制设备的主流品种是以继电器、接触器为主体的控制装置接线逻辑

缺陷： • 系统可靠性差 • 维修及改造很不容易人们开始寻求一种新型工业控制设备…… 存储逻辑

1968 美国通用汽车公司提出要求 • 1969 美国数字设备公司研制出第一台 • 70年代中末期 PLC进入实用化发展阶段 • 80年代初在先进工业国家中获得广泛的应用 • 20世纪末期更加适应于现代工业控制的需要 • 21世纪网络化

著名的PLC生产厂家 • 美国A-B、GE公司 • 德国西门子公司 • 日本三菱、松下、欧姆龙公司

三、应用 广泛应用于各个行业

典型例子 • 加工中心刀库、电梯、立体停车库 • 音乐喷泉的控制、霓虹灯广告 • 养殖场自动給饵机、捡蛋机，果蔬分拣机 • 机场行李输送系统、工业锅炉、油田

工业应用的基本模式

硬件和分类 一、硬件结构由中央处理器(CPU)、存储器、输入输出接口（I/O接口）、电源和编程设备构成

编程设备两类： 专用的编程器、个人计算机

二、分类1、按硬件结构 • 单元式各部分装配在一起的整体装置 • 模块式独立模块，有插槽的母板

2、按输入输出点数

三、主要性能指标 1、输入输出点数 2、应用程序的存储容量 3、扫描速度 4、编程语言及指令功能

软件和编程语言 一、软件 1、系统程序管理程序、解释程序、专用标准程序块 2、应用程序用户为达到某种控制目的，采用PLC厂家提供的编程语言编制的程序接线逻辑存储逻辑

二、编程语言 梯形图、指令表、顺序功能图 1、梯形图一种以图形符号及相互关系表示控制关系的编程语言从继-接电路演变过来

2、指令表（语句表） 由语句指令依一定的顺序排列而成二部分构成：助记符+操作数指令表和梯形图有严格对应关系

3、顺序功能图（状态转移图） 用来编制顺序控制类程序包含步、动作、转换三个要素编程思想：复杂控制过程小的工作状态依一定顺控要求连接组合

工作原理 工作原理：在系统程序的管理下，通过运行应用程序完成用户任务。采用循环扫描的工作方式。一、分时处理及扫描工作方式二、扫描周期和PLC的两种工作状态三、输入输出滞后时间

一、分时处理及扫描工作方式 PLC系统正常工作要完成的任务 1、PLC内部各种工作单元的调度、监控 2、PLC与外部设备间的通讯 3、用户程序所要完成的工作分时完成

用户程序完成的三个阶段 （1）输入采样阶段（2）程序执行阶段（3）输出刷新阶段分时完成，周而复始循环扫描工作方式

二、扫描周期和PLC的两种工作状态 两种基本工作状态：运行（RUN）和停止（STOP）运行：执行应用程序停止：程序的编制与修改 PLC在运行工作状态时，执行一次扫描操作所需的时间称为扫描周期（1～100ms）一个扫描过程中，执行指令的时间占了绝大部分

三、输入输出滞后时间 又称系统响应时间，是指PLC外部输入信号发生变化的时刻起至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻止之间的间隔。

四、PLC与继电器系统工作原理的根本差别 • 串行工作 PLC • 并行工作继电接触器系统

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