第2章可编程控制器介绍

第一章：可编程控制器系统简介什么是可编程控制器系统？可编程控制器系统是一种应用于自动化领域的控制系统。

它包含许多可编程控制器、执行器、传感器和接口，通过编程控制硬件设备的运行状态，达到自动化控制的目的。

可编程控制器系统的主要组成部分可编程控制器系统主要包括以下组成部分：1.可编程控制器（PLC）：PLC是可编程控制器系统的核心，它是一种特殊的计算机，通过编程实现对自动化设备的控制。

2.执行器：执行器是指控制系统中用于执行各种操作的设备，比如电机、阀门、气缸等。

3.传感器：传感器主要用于感知环境信息，比如温度、湿度、压力、重量等。

4.接口：接口是指用于实现不同硬件设备之间的通讯和协作的技术手段。

可编程控制器系统的应用场景可编程控制器系统广泛应用于各个领域，比如工业自动化、交通运输、航空航天、物流配送等。

其中，工业自动化是可编程控制器系统最为广泛的应用领域之一，比如生产线控制、化工厂控制、水泥厂控制等。

可编程控制器系统的特点可编程控制器系统具有以下特点：1.稳定可靠：可编程控制器系统经过严格设计和测试，具有很高的稳定性和可靠性。

2.易于维护：可编程控制器系统采用模块化设计，故障出现时可以很容易地进行诊断和修复。

3.高效节能：可编程控制器系统通过设备的精细控制，可以减少能耗和资源浪费，达到高效节能的目的。

4.灵活可编程：可编程控制器系统可以根据不同的控制需求，设计不同的控制程序，从而实现灵活控制。

可编程控制器系统的优势和劣势可编程控制器系统的优势如下：1.可以实现高效节能：可编程控制器系统可以通过对设备的精细控制，实现高效节能的目的。

2.易于维护和升级：可编程控制器系统采用模块化设计，故障出现时可以很容易地进行诊断和修复，也可以方便地升级和扩展。

3.控制精度高：可编程控制器系统可以根据需要进行精细控制，从而实现更高的控制精度。

可编程控制器系统的劣势如下：1.成本高：可编程控制器系统的硬件设备和软件开发成本相对较高。

2.面板的组成 由输入接线端、输出接线端、操作面 板、状态指示栏组成。
（1）输入接线端
{
电源输入端（L：相线，N：中线，PE：地线） 输入公共端（COM） 输入接线端（X）
输入接线端子
电源输入端
输入公共端
PLC
仰恩大学 计算机与信息学院
（2）输出接线端
{
电源输出端（24V直流电） 输出公共端（COM） 输出接线端（Y）
• 上升沿：低水平线段右端或高水平线左 端竖线，表示某种状态的开始状态。 • 下降沿：低水平线段左端或高水平线右 端的竖线，表示某种状态的结束开始。 注意：有时时序图并非都是水平线和竖线 构成。时序图用来描述定时器和计数器 时，有时还会加上斜线表示时间值和数 值的累加过程，也有可能出现台阶形的 波形，表示计数值的变化过程。
PLC
仰恩大学 计算机与信息学院
FX系列的面板介绍 1.型号介绍
FX1S — 30 M R 输出方式（继电器输出。T：晶体管输出，S：晶闸管输出）
主机式 基本单元，内含 CPU（单元类型），E：扩展单元
输入输出总点数（输入：16个，输出：14个） 系列名称（FX1、FX1N、FX0S、FX0S、FX0N、FX2S、FX2N、FX2）
PLC
仰恩大学 计算机与信息学院
• FX系列的PLC软继电器在梯形图中的表示符 号有图形符号和文字符号。在表格中出现的 编号都是文字符号。
• 文字符号由类型号和数字编号两部分组成。 类型号用英文字母表示：
• • • • • •
PLC
输入继电器——X 辅助继电器——M 计数器——C 数据寄存器—D,V 中断指针——I 十进制常数—K
输出继电器——Y 定时器——T 状态继电器——S 跳转、调用指针—P 嵌套指针——N 十六进制常数—H

PLC的智能接口模块种类很多，如高速计数模块、闭环控制 模块、运动控制模块等。
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2.1.2 硬件组成
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2.1.2 硬件组成
图2-2 模块式PLC的硬件结构 7
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2.1.2 硬件组成
1.中央处理单元（CPU）
同一般的微机一样，CPU是PLC的核心。一般认为PLC中
的CPU有三类：通用微处理器（如Z80、8086等）、单片计
算机（如8031、8096等）和专用微处理器。历史上，小型
误等；
（3）通过输入接口接收现场的状态或数据，并存入输入映像
寄存器或数据寄存器中；
（4）从存储器逐条读取用户程序，并执行程序；
（5）根据执行的结果，更新有关标志位的状态和输出映像寄
存器的内容，通过输出单元实现输出控制。有些PLC还具有制
表打印或数据通信等储器
2.1.2 硬件组成
PLC大多采用8位通用微处理器和单片微处理器；大中型PLC
大多采用16位通用微处理器和单片微处理器。
在PLC中的CPU又包含控制器和运算器，通过执行系统程
序，指挥PLC进行工作，归纳起来主要有以下几个方面作用：
（1）接收从编程装置输入的程序和数据；
（2）诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错
本章讲述的主要内容
PLC的硬件组成原理 PLC的工作原理 PLC的编程变量
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本章讲述的主要内容
2.1* PLC硬件系统的基本组成 2.2 PLC的软件系统 2.3*△ PLC的工作原理 2.4 * 西门子PLC的存储区与编程变量 2.5 S7-200/300/400 PLC的硬件模块构成

2.2 P LC控制系统与电器控制系统的比较 2.2.3 PLC等效电路
例：三相异步电动机单向运行电器控制系统 输入设备
输出设备
2.2 P LC控制系统与电器控制系统的比较 2.2.3 PLC等效电路
三相异步电动机单向运行PLC控制系统
2.2 P LC控制系统与电器控制系统的比较 2.2.4 PLC控制系统与电器控制系统的区别
日趋模糊的时候，PLC从传统的应用于离散的制造业向应用 到连续的流程工业扩展
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
目前国内市场还有韩国、台湾等PLC产品
2.1 概述 2.1.2 PLC的产生与发展 ■我国PLC发展情况
在70年代末和80年代初，我国随国外成套设备、专用设备 引进了不少国外的PLC。 我国不少科研单位和工厂在研制和生产PLC，如辽宁无线
电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦
门A-B公司等。 在传统设备改造和新设备设计中，PLC的应用逐年增多， 取得良好效果。PLC在我国的应用越来越广泛。
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
2.1 概述 2.1.3 PLC的应用领域
2.2 P LC控制系统与电器控制系统的比较 2.2.1 电器控制系统组成
2.2 P LC控制系统与电器控制系统的比较 2.2.2 PLC控制系统组成