可编程控制技术第七章 常用可编程序控制器简介

可编程逻辑控制器（PLC，Programmable Logic Controller）是一种工业控制系统，用于自动化生产过程和设备。

PLC构造紧凑，灵活性高，操作简单，并可与其他工业控制设备（如传感器、执行器等）进行通讯。

PLC广泛应用于制造业、基础设施、能源等领域。

PLC基础包括以下几个方面：1. 硬件组成：PLC主要由中央处理单元（CPU）、输入/输出（I/O）模块、通讯模块和电源模块组成。

CPU负责执行逻辑运算和指令，I/O模块连接传感器和执行器，用于数据交换；通讯模块支持与其他设备或上位机通讯；电源模块提供稳定电力供应。

2. 编程语言：PLC使用标准化的编程语言（如：梯形图（Ladder Logic）、结构文本（Structured Text）、指令列表（Instruction List）等），使得编程和维护变得简便。

3. 逻辑控制：PLC根据编程来实现逻辑控制，如顺序控制、闭环控制、事件控制等。

4. 可编程性：PLC具备可编程性，用户可以根据需要编写或修改逻辑程序，以满足各种自动化控制需求。

PLC在很多应用场景中发挥着重要作用，以下是一些常见的用途：1. 工业自动化：PLC广泛应用于生产线自动化、包装、材料加工等环节，如控制输送带、机械手、液压设备等。

2. 基础设施：在公共设施中，PLC用于控制供水、供电、交通信号、空调和通风系统等。

3. 能源行业：PLC在发电厂、输电系统、可再生能源（如太阳能和风能）中发挥关键的控制作用。

4. 建筑自动化：PLC应用于楼宇自动化系统，实现对空调、照明、消防、门禁等设备的集中控制。

5. 交通运输：在铁路及地铁信号系统、道路监控系统等领域，PLC负责控制和监测各种信号和传感器设备。

6. 环境保护：PLC用于污水处理、废气治理、固体废弃物处理等环保设备的自动化控制和监测。

可编程控制器介绍总结范文
可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是一种通用的工业自动化控制器，它使用可编程的存储器来存储用户程序，可以执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，并通过数字或模拟输入/输出接口控制各种类型的机械或生产过程。

PLC的特点包括：
1. 高可靠性：PLC采用大规模集成电路技术，具有很高的可靠性。

此外，PLC还具有自我诊断功能，可以检测自身的故障并进行修复，确保系统的可靠性。

2. 编程简单：PLC通常采用类似于继电器控制电路的梯形图编程语言，使得编程变得简单易懂。

同时，PLC还支持多种高级编程语言，如结构化文本和指令表等。

3. 灵活性：PLC可以根据需要进行扩展或修改，支持多种不同的输入/输出接口，可以适应不同的控制需求。

4. 易于维护：PLC具有完善的故障诊断和报警功能，可以快速定位故障并进行修复。

此外，PLC还可以通过远程监控系统进行远程维护和升级。

在工业自动化领域，PLC的应用非常广泛，如制造业、电力、化工、交通等。

随着技术的不断发展，PLC的功能和性能也在不断提升，未来PLC将会在
更多的领域得到应用。

目录第一章 PLC概述 (2)1.1 PLC的产生 (2)1.2 PLC的定义 (2)1.3 PLC的特点及应用 (2)1.4 PLC的基本结构 (4)结论............................................... 错误!未定义书签。

致谢............................................... 错误!未定义书签。

参考文献........................................... 错误!未定义书签。

第一章 PLC概述1.1 PLC的产生1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出了世界上第一台可编程序控制器，并应用于通用汽车公司的生产线上。

当时叫可编程逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。

紧接着，美国MODICON公司也开发出同名的控制器，1971年，日本从美国引进了这项新技术，很快研制成了日本第一台可编程控制器。

1973年，西欧国家也研制出他们的第一台可编程控制器。

随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到70年代中期以后，特别是进入80年代以来，PLC已广泛地使用16位甚至32位微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，使PLC在概念、设计、性能价格比以及应用方面都有了新的突破。

这时的PLC已不仅仅是逻辑判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能，称之为可编程序控制器（Programmable Controller）更为合适，简称为PC，但为了与个人计算机（Persona1 Computer）的简称PC相区别，一般仍将它简称为PLC（Programmable Logic Controller）。

1.2 PLC的定义“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。

第一章习题1. 简述可编程序控制器的定义。

2. 可编程控制器的基本组成有哪些？3. 输入接口电路有哪几种形式？输出接口电路有哪几种形式？各有何特点？4. PLC的工作原理是什么？工作过程分哪几个阶段？5. PLC的工作方式有几种？如何改变PLC的工作方式？6. 可编程序控制器有哪些主要特点?7. 与一般的计算机控制系统相比可编程序控制器有哪些优点?8. 与继电器控制系统相比可编程序控制器有哪些优点?9. 可编程序控制器可以用在哪些领域?第二章习题1. S7-200系列PLC有哪些编址方式？2. S7-200系列CPU224 PLC有哪些寻址方式？3. S7-200系列PLC的结构是什么？4. CPU224 PLC有哪几种工作方式？5. CPU224 PLC有哪些元件，它们的作用是什么？6. 常见的扩展模块有几类？扩展模块的具体作用是什么？7. PLC需要几个外电源？说明各自的作用？第三章习题1. 如何建立项目？2. 如何在LAD中输入程序注解？3. 如何下载程序？4. 如何在程序编辑器中显示程序状态？5. 如何建立状态图表？6. 如何执行有限次数扫描？7. 如何打开交叉引用表？交叉引用表的作用是什么？第四章习题1. 填空1）通电延时定时器（TON）的输入（IN）时开始定时，当前值大于等于设定值时其定时器位变为，其常开触点，常闭触点。

2）通电延时定时器（TON）的输入（IN）电路时被复位，复位后其常开触点，常闭触点，当前值等于。

3）若加计数器的计数输入电路（CU），复位输入电路（R），计数器的当前值加1。

当前值大于等于设定值（PV）时，其常开触点，常闭触点。

复位输入电路时计数器被复位，复位后其常开触点，常闭触点，当前值为。

4）输出指令（=）不能用于映像寄存器。

5）SM 在首次扫描时为1，SM0.0一直为。

6）外部的输入电路接通时，对应的输入映像寄存器为状态，梯形图中对应的常开接点，常闭接点。

7）若梯形图中输出Q的线圈“断电”，对应的输出映像寄存器为状态，在输出刷新后，继电器输出模块中对应的硬件继电器的线圈，其常开触点。

PLC可编程控制器简介2.1PLC可编程控制器的定义PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、技术和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能原则而设计。

2.2PLC的硬件结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算机其硬件结构基本上与微型计算机从结构上分，PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。

固定式PLC包括CPU板、I/O 板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。

模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。

其结构如图2-1所示。

中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢，它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据、检查电源、存储器I/O以及警戒定时器的状态；并能诊断用户程序中的语法错误。

当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后，按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内，等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行直到停止运行。

2.3 PLC 的工作原理 PLC 的CPU 则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开，该线圈的所有触点（包括其常开或常闭触点）不会立即动作，必须等扫描到该触点时才会动作。

当PLC 投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。

完成上述三个阶段称作一个扫描周期。

在整个运行期间，PLC 的CPU 以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

可编程序控制器的名词解释可编程序控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是一种主要用于工业自动化领域的可编程逻辑控制器。

它被广泛应用于自动化控制系统中，用于控制各种工业设备和生产线的运行。

可编程序控制器的基本组成包括输入输出模块、中央处理器、程序存储器和通信模块等。

输入输出模块用于接收和发送各种信号，如传感器信号和执行器信号。

中央处理器是PLC的核心部件，负责执行用户编写的程序。

程序存储器存储用户编写的程序代码。

通信模块用于与其他设备进行数据交换和通信。

通过编写程序代码，用户可以实现对PLC的灵活控制。

PLC通过扫描循环的方式执行程序，不断地读取输入信号的状态并根据程序逻辑进行相应的操作，最终控制输出信号的状态，实现对被控对象的控制。

用户可以通过编程语言（如Ladder Diagram、Structured Text等）来编写程序，实现不同的控制功能。

PLC作为一种工控设备，具有多个优点。

首先，PLC具有良好的可靠性和稳定性，适应各种恶劣的工业环境。

其次，PLC具有良好的可扩展性，可以随着系统需求的变化进行灵活扩展和改造。

此外，PLC还具有高度灵活的可编程性，用户可以根据具体的应用需求来编写程序，实现各种复杂的控制算法和逻辑。

可编程序控制器的应用范围非常广泛。

例如，在制造业领域，PLC被广泛应用于生产线的自动控制、机器人控制、产品检测等方面。

在能源领域，PLC用于电力系统的监测和控制，实现对电力设备的安全运行。

在交通运输领域，PLC用于交通信号控制、电梯控制等方面。

总之，PLC在工业自动化领域扮演着重要的角色，提高了生产效率和产品质量。

然而，可编程序控制器也存在一些挑战和问题。

首先，PLC的编程相对复杂，需要一定的技术和经验。

其次，由于PLC是一种实时控制设备，对系统的响应时间要求较高，因此需要进行合理的程序设计和调优。

此外，PLC的通信和网络安全也是需要重视的问题，防止被黑客攻击和破坏。

可编程控制器的分类及应用1、可编程序控制器的分类PLC的种类很多，其实现的功能、内存容量、控制规模、外形等方面均存在较大差异。

因此，PLC的分类没有严格的统一标准，可以按照结构型式、控制规模、实现的功能等进行大致的分类。

（1）按结构分类PLC按照其硬件的结构型式可以分为整体式和组合式，整体式PLC外观上是一个箱体，又称箱体式PLC。

组合式PLC在硬件构成上具有较高灵活性，由各种模块组成，可进行组合以构成不同控制规模和功能的PLC，也称模块式PLC。

（2）按控制规模分类PLC的控制规模主要是指开关量的输入输出点数及模拟量的输入输出路数，但主要以开关量的点数计数。

模拟量的路数可折算成开关量的点数，一般一路模拟量相当于8～16点开关量。

根据I/O控制点数的不同，PLC大致可分为超小型、小型、中型、大型及超大型。

2、可编程序控制器的应用随着PLC的性能价格比的不断提高，微处理器的芯片及有关的元件价格大大降低，PC的成本下降；PLC的功能大大增强，因而PLC 的应用日益广泛。

目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、采矿、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保等各行各业。

其应用范围大致可归纳为以下几种：（1）开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域。

它取代传统的继电器控制系统，实现逻辑控制、顺序控制。

开关量的逻辑控制可用于单机控制，也可用于多机群控，亦可用于自动生产线的控制等。

（2）运动控制PLC可用于直线运动或圆周运动的控制。

早期直接用开关量I/O 模块连接位置传感器和执行机械，现在一般使用专用的运动模块。

目前，制造商已提供了拖动步进电机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块。

即把描述目标位置的数据送给模块，模块移动一轴或多轴到目标位置。

当每个轴运动时，位置控制模块保持适当的速度和加速度，确保运动平滑。

运动的程序可用PLC的语言完成，通过编程器输入。

（3）闭环过程控制PLC通过模拟量的I/O模块实现模拟量与数字量的A/D、D/A转换，可实现对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的PID控制。

2.PLC概述2.1PLC的产生、定义、组成、特点及发展趋势2．1．1 PLC的产生可编程序控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)，是随着科学技术的进步与现代社会生产力式的转变，为适应多品种、小批量生产的需要而产牛、发展起来的一种新型的工业控制装置。

PLC从1969年问世以来，虽然至今还不到40年，但由于其具有道用灵活的控制性能、可以适应各种工业环境的可靠性与简单方便的使用性能，在工业自动化各领域取得了广泛的应用。

曾经有人将PLC技术与数控技术(CNC)、CAD／CAM 技术、工业机器人技术井称为现代工业自动化技术的四大支柱。

众所周知，制造业中使用的生产设备与生产过程的控制，一般都需要通过工作机构、传动机构、原动机以及控制系统等部分实现。

特别是当原动机为电动机时，还需要对电动机的启／制动、正反转、调速与定位等动作进行控制。

生产设备与生产过程的电器操作与控制部分，称为电气自动控制装置或电气自动控制系统。

最初的电气自动控制装置(包括日前使用的一些简单机械)，只是一些简单的手动电器(如刀开关、正反转开关等)。

这些电器只适合于电机容量小、控制要求简单、动作单一的场合。

随着技术的进步，生产机械对电气自动控制提出了越来越高的要求，电气白动控制装置逐步发展成了各种形式的电气自动控制系统。

作为常用电气自动控制系统的一种，人们习惯上把以继电器、接触器、按钮、开关等为主要器件所组成的逻辑控制系统，称为“继电—接触器控制系统”。

“继电—接触器控制系统”的基本特点是结构简单、生产成本低、抗干扰能力强、故障检修立观方便、运用范围广。

它不仅可以实现生产设备、生产过程的自动控制，而且还可以满足大容量、远距离、集中控制的要求。

因此，直到今天“继电—接触器控制系统”仍是工业自动控制领域最基本的控制系统之一。

但是，出于“继电－接触器控制系统”的控制元件(继电器、接触器)均为独立元件，它决定了系统的“逻辑控制”与“顺序控制”功能只能通过控制元件间的不同连接实现，因此，它不可避免地存在以下不足：①通用性、灵活性差。

本内容是山东PLC培训专业授课内容章节可编程控制器(PLC)的软硬件组成详细介绍可编程序控制器(Programmable Controller)原本应简称PC，为了与个人计算机专称PC相区别，所以可编程序控制器简称定为PLC(Programmable Logic Controller)，但并非说PLC只能控制逻辑信号。

PLC是专门针对工业环境应用设计的，自带直观、简单并易于掌握编程语言环境的工业现场控制装置。

PLC的基本组成PLC基本组成包括中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口(缩写为I/O，包括输入接口、输出接口、外部设备接口、扩展接口等)、外部设备编程器及电源模块组成，见图1。

PLC内部各组成单元之间通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接，外部则根据实际控制对象配置相应设备与控制装置构成PLC控制系统。

1. 中央处理器中央处理器(CPU)由控制器、运算器和寄存器组成并集成在一个芯片内。

CPU通过数据总线总线、地址总线、控制总线和电源总线与存储器、输入输出接口、编程器和电源相连接。

小型PLC的CPU采用8位或16位微处理器或单片机，如8031、M68000等，这类芯片价格很低；中型PLC的CPU采用16位或32位微处理器或单片机，如8086、96系列单片机等，这类芯片主要特点是集成度高、运算速度快且可靠性高；而大型PLC则需采用高速位片式微处理器。

CPU按照PLC内系统程序赋予的功能指挥PLC控制系统完成各项工作任务。

2. 存储器PLC内的存储器主要用于存放系统程序、用户程序和数据等。

1)系统程序存储器PLC系统程序决定了PLC的基本功能，该部分程序由PLC制造厂家编写并固化在系统程序存储器中，主要有系统管理程序、用户指令解释程序和功能程序与系统程序调用等部分。

系统管理程序主要控制PLC的运行，使PLC按正确的次序工作；用户指令解释程序将PLC的用户指令转换为机器语言指令，传输到CPU内执行；功能程序与系统程序调用则负责调用不同的功能子程序及其管理程序。