可编程控制器的基本结构、原理与技术性能(ppt 32页)

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《PLC控制技术》课件

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通讯模块
为PLC控制系统提供稳定的电源，保证系统的正常运行。
电源模块
如继电器、接触器、传感器等，用于实现更复杂的控制逻辑和功能。
其他辅助设备
A
B
C
D
03
PLC控制系统的应用
VS
在交通控制领域，PLC控制系统用于控制交通信号灯、监测交通流量等方面，提高道路交通的安全性和效率。
详细描述
PLC控制系统能够根据交通流量的变化实时调整信号灯的时长，优化交通流量的分布。同时，它还可以实时监测道路状况和交通流量，为交通管理部门提供数据支持，及时调整交通管理措施。
总结词
家庭自动化与智能化的结合
详细描述
该案例以智能家居为背景，介绍了如何使用PLC实现家庭自动化和智能化。通过这个案例，学生可以了解PLC在家庭环境中的应用和优势，以及如何与其他智能设备的集成。
城市交通管理的有效手段
总结词
该案例探讨了如何使用PLC对交通信号灯进行控制，以提高城市交通的效率和安全性。通过这个案例，学生可以了解PLC在城市交通管理中的应用和重要性，以及如何根据实际需求进行方案设计和优化。
对PLC控制系统的访问进行严格的控制和管理，限制不必要的访问和操作。
05
实践案例分析
复杂工业环境下的PLC应用
该案例介绍了某工厂的PLC控制系统设计，包括系统架构、输入输出设备、控制逻辑以及安全保护措施等方面的内容。通过这个案例，学生可以了解到PLC在复杂工业环境下的应用和设计思路。
总结词
详细描述
智能制造
PLC控制技术是智能制造的重要组成部分，能够实现生产过程的自动化和智能化。
随着PLC控制技术的广泛应用，网络安全问题也日益突出，如黑客攻击、病毒传播等。

可编程序控制器PLCppt课件(共32张PPT)

现代PLC都采用微处理器〔CPU）、只读存储器〔ROM〕随机存储器〔RAM〕或单片机为核心，几乎完全计算机化，各种智能模块不断开发出来，其在工业控制中的作用越来越广。
国际电工委员会(IEC) 1987对可编程控制器定义：
可编程控制器是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器．它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程．可编程控制器及其有关外围设备，都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计．
▪ 从接线逻辑到存储逻辑
▪ PLC控制系统将取代继电接触器控制系统，但取代的是控制部分，控制系统信号的采集和驱动输出部分仍然由电气元器件承担。
可编程控制器的硬件组成
按钮
继电器触点输入单元
行程开关
CPU
输
存储器
出单
元
电源部分
编程器或其他设备
整体型CPU模块的原理图
接触器电磁阀
指示灯
存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程．可编程控制器及其有关外围设备，都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计．
继电器系统：先软件设计，后硬件安装。能输入和输出多种形式信号－－数字量信号和模拟量信号
经历四个发展阶段崛起阶段〔1969-1975〕采用８位微处理
器芯片成熟阶段〔1975-1979〕拓展了模拟量控
制功能通信阶段〔1979-1985〕拓展了网络通信
功能加速阶段〔1985-如今〕CRT显示功能，

可编程控制器原理及应用教程ppt课件

第三代：70年代末期到80年代中期。其特点是：CPU采用8位和16位微处理器，有些还采用多微处理器结构，存储器采用 EPROM、EAROM、CMOSRAM等；
第四代：80年代中期到90年代中期。PC全面使用8位、16位微处理芯片的位片式芯片，处理速度也达到1us/步；
第五代：90年代中期至今。PC使用16位和32位的微处理器芯片，有的已使用RISC芯片。
思考:可编程控制器的基本特点是什么?
可编程控制器的基本特点
1. 灵活、通用
2“34... 专可平-无控编接-实变量----触制均为-靠--现的的程线---点系无P-适-性控话接C-简简的统故P用采C应制，线半中高障单单是用微导的恶时功只即、的、通机体接间劣能需可是抗实使过电线一的微的要。路老干般现存用电工，修来化可控扰储子方完、如改业达制技在能便成脱1果程环术，0存的焊力控序万境，使，、储强小大制以而用因触器时量功及此点设的中左的不电能改是计右开的会弧需动汇的关程出等要极动编计现现序作改少语继象算是言电。机由器，” 5. 1难机功-)-硬硬于-能-件-件掌P强措C和握还施，软采：要件取了求知以使识下用。主者而要具P措C有施采来一用提定面高水向其平控可的靠制计性过。算程、 6. 均面体采向积用问小对严题格电,重的措源“量施变进压自轻行器然,屏、易语蔽C于言P，U”实以、编防编现外程程机界器，电干等容扰主一易；要体掌部化握件，。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
原理图
主电路原理图
传统的继电接触控制原理图 PLC控制原理图原理图
问题提出:
传统的继电接触控制系统，只能改变某些硬件接线，才能完成上述的两种控制方式，而可编程控制器控制系统可在不改变硬件接线的情况下，通过修改程序而实现控制顺序的变化。控制两个电动机的顺序运行，控制复杂程度不高，如用继电接触控制系统已够费时的了，何况汽车生产流水线的控制系统？

可编程控制器的结构与基本工作原理

交流/直流输入电路如图3-4所示，输入触点接通后，输入信号被限流电阻降压后，再经滤波整流，交流电压或直流电压信号被转换为直流电流，经过发光二极管送给光电隔离器。
另外，交流信号输入也可采用双向发光二极管来保证信号连续，如图3-5所示，显示用的两个发光二极管也是反向并联的，但此电路只能接受交流信号。
晶体管输出电路如图3-7所示，只能带直流负载，直流电源由用户提供。输出信号经光电隔离器送给输出晶体管，晶体管的饱和导通和截止状态，相当于触点的接通和断开。稳压管用来消除关断过电压和外部的浪涌电压，保护晶体管。
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3. 1可编程控制器的硬件结构与基本形式
双向可控硅输出电路如图3-8所示，只能带交流负载(属于交流输出方式)，交流电源由用户提供。输出信号经光电隔离器控制双向可控硅。RC电路和压敏电阻用来消除可控硅的关断过电压和外部的浪涌电压。
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3. 1可编程控制器的硬件结构与基本形式
直流输入模块的内部电路和外部接线图，如图3-3所示(为说明问题以后各图只画出一路输入和输出，COM是公共点)。图中的输入信号触点直接接在公共点和输入端X001之间，不需外接输入回路的电源(PLC内部自带24 V电源)。有的可编程控制器还可以为接近开关、光电开关之类的传感器提供24 V直流电源，如图3-3所示。
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3. 1可编程控制器的硬件结构与基本形式
多数可编程控制器的电源模块的主要用途是为了PLC各模块的集成电路供电，同时，也为输入电路提供24 V的电压。根据电源输入类型可将其分为:交流220 V或交流110 V;直流电源，常用直流24 V。
5.特殊功能模块(功能模块或智能模块) 随着可编程控制器在工业控制中的广泛应用和发展，为了

电气控制与可编程序控制器PLC课件

PLC的基本结构和工作原理
总结词
PLC主要由中央处理单元（CPU）、存储器、输入输出接口、电源等部分组成，其工作原理是通过扫描输入状态，执行程序，更新输出状态来实现控制功能。
VS
详细描述
PLC的中央处理单元（CPU）是控制器的核心，负责执行存储在内存中的程序。输入输出接口负责接收和发送信号。存储器用于存储程序和数据。电源为PLC提供电力。PLC的工作原理是循环扫描，即按照一定的顺序逐条执行存储在内存中的程序，扫描输入状态，更新输出状态，实现控制功能。
04 PLC的选型与配置
PLC的选型原则
根据控制要求
选择满足控制需求的PLC，确保其具有足够的输入输出点数、处理速度和存储容量。
考虑可扩展性
选择具有可扩展性的PLC，以便未来增加功能或扩展规模。
ABCD
考虑性能价格比
在满足功能需求的前提下，选择性价比高的PLC ，降低成本。
兼容性和售后服务
选择与现有设备兼容的PLC，并考虑售后服务的质量和响应时间。
主电路
电动机等执行机构的工作电路，包括电源、电动机、保护装置等元件。
辅助电路
用于监测、控制和保护主电路和电动机的电路，包括热继电器、时间继电器等元件。
常用低压电器
控制开关
用于接通或断开电路的控制元件，如刀开关、
组合开关等。
接触器
用于控制电动机等执行机构的启动、停止和正
反转的开关元件。
工业物联网的普及
随着工业物联网的普及，PLC将更好地融入其中，实现设备间的互联互通和信息共享，推动工业自动化的创新发展。
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可编程控制器概述课件

第三章可编程序控制器概述
（二）PLC的特点
1. 编程简单,易于使用； 2．可靠性高，抗干扰能力强； 3. 控制系统结构简单，通用性强； 4. 功能完善； 5. 设计、施工和调试的周期短； 6.体积小、重量轻、功耗低，维护操作方便；
7. 易于实现机电一体化。
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第三章可编程序控制器概述
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第三章可编程序控制器概述
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第三章可编程序控制器概述
3.5 PLC的系统组成
PLC专为工业现场应用而设计，采用了典型的计算机结构，它主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入/输出接口电路等组成。PLC的结构框图如图所示：
图3.1 PLC结构框图
5. 美国艾论—布拉德利（A--B）公司的PLC5系列可编程序控制器；
6. 德国西门子（SIEMENS）公司的S5、S7系列可编程序控制器。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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第三章可编程序控制器概述
国产P111G-MC2型PLC
国产SOC-48NE2型PLC
国产JH120H型PLC
合资产品欧姆龙PLC
日本松下PLC
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第三章可编程序控制器概述
常用PLC的生产厂家
1. 日本立石（OMRON）公司的C系列可编程序控制器；
2. 日本三菱（MITSUBISHI）公司的F、F1、 F2、FX2系列可编程序控制器；
3. 日本松下（PANASONIC）电工公司的FP1 系列可编程序控制器；
4. 美国通用电气（GE）公司的GE系列可编程序控制器；
18

plc的ppt课件

详细描述
PLC是一种专门为工业环境设计的电子设备，它可以通过编程来实现各种逻辑控制功能。PLC具有可靠性高、稳定性好、易于编程和调试等特点，因此在工业自动化领域得到了广泛应用。
PLC的历史与发展
总结词
PLC的发展历程可以追溯到20世纪60年代，随着技术的不断进步，P于指令的编程方式，通过编写指令序列来实现控制逻辑。
指令表编程语言具有简单直观、易于理解等优点，适用于初学者和简单控制逻辑的实现。
指令表编程语言常见的指令包括输入输出指令、定时器指令、计数器指令等。
梯形图编程语言
梯形图编程语言是一种图形化的编程方式，通过绘制梯形图
来实现控制逻辑。
3
功能块图编程语言常见的元素包括输入输出块、运算块、控制块等，通过组合这些元素实现控制逻辑。
结构化文本编程语言
结构化文本编程语言是一种基于文本的编程方式，通过编写结构化语句来实现控制逻辑。
结构化文本编程语言具有高度灵活、可读性强等优点，适用于需要大量数学运算和逻辑控制的场合。
结构化文本编程语言常见的语句包括条件语句、循环语句、函数调用等，通过这些语句实现控制逻辑。
梯形图编程语言具有直观易懂、易于维护等优点，适用于复杂控制逻辑的实现。
梯形图编程语言常见的元素包括输入输出继电器、定时器、计数器等，通过连接这些元素
实现控制逻辑。
功能块图编程语言
1
功能块图编程语言是一种基于功能块的编程方式，通过绘制功能块图来实现控制逻辑。
2
功能块图编程语言具有模块化、易于扩展等优点，适用于大规模、复杂控制系统的开发。
工作原理
扫描工作方式
PLC按照一定顺序扫描用户程序，对输入信号进行采样，根据程序逻辑执行相应的操作，并输出

《可编程控制器》课件

随着工业4.0和智能制造的推进，可编程控制器在生产线自动化、机械设备控制、智能物流等领域发挥着越来越重要的作用，极大地提高了生产效率和设备可靠性。
如何学习和掌握可编程控制器技术
总结：学习和掌握可编程控制器技术需要具备一定的电子、计算机和自动化基础知识，同时需要掌握一门编程语言。
学习者应了解可编程控制器的基本原理、硬件结构和工作方式，掌握其编程语言和开发环境，通过实际项目练习不断提高自己的技能水平。
为了适应更多用户的需求，可编程控制器的界面设计更加人性化，操作更加简便。
可编程控制器的未来展望
更广泛的应用领域
随着技术的不断进步和应用需求的不断扩大，可编程控制器将在更多领域得到应用，如智能家居、智慧城市等。
更高效的控制性能
未来可编程控制器将具备更快的处理速度和更精确的控制精度，以满足高标准工业控制的需求。
PLC具有通用的硬件结构和软件编程环境，以及易于扩展和修改的特点，使其能够适应各种工业控制需求。
可编程控制器的历史与发展
起源
20世纪60年代，美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求，第一台可编程控制器（PLC
）诞生。
发展历程
随着微处理器和计算机技术的引入，PLC的功能不断增强，应用范围不断扩大。现代PLC已经实现了向高性能、高可靠性和智能
化的方向发展。
未来趋势
随着工业4.0和物联网技术的发展，PLC将进一步实现网络化、集成化和智能化，成为工业自动
化领域的重要支柱。
可编程控制器的应用领域
电力行业
用于发电、输电、配电等过程的控制和监测。
楼宇自动化
用于智能建筑、空调、照明、安防等系统的控制。
制造业

可编程序控制器PLC的基本概念ppt课件(共31张PPT)

当PLC输入接通或相应线圈通电时，此触点断开。
线圈：PLC中也称逻辑线圈，常用符号为 ○ ，在PLC中用它作为输出元件，以控制外部设备(如电磁阀、接触器、指示灯等)；也可以用来控制PLC内部的其他触点，以构成复杂的控制逻辑。
第1章概述
(2) 定时器：它的作用与继电器控制中的延时继电器或时间继电器相同。常见的定时单位有0.1 s、0.2 s、1 s几种，其符号因型号不同各异。日本立石公司C系列机用下列符号表示：
第第11章章概概述述
第1章概述
1.1 可Байду номын сангаас程序控制器(PLC)的基本概念
1.2 PLC的主要功能和特点
1.3 PLC的应用领域和发展趋势
第1章概述
1.1 可编程序控制器(PLC)的基本概念
1.1.1 可编程序控制器的产生
1968年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司(GM公司)为了适应生产工艺不断更新的需要，期望找到一种新的方向，尽可能减少重新设计继电控制系统和重新接线的工作，以降低成本、缩短周期，设想把计算机通用、灵敏、功能完备等优点和继电控制系统的简单易懂、价格便宜等优点结合起来，制成一种通用控制装置，并把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化，用面向控制过程、面向问题的“自然语言〞进行编程，使得不熟悉计算机的人也能方便地使用。为此进行招标，1969年，美国数字设备公司(DEC公司)研制出了第一台可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)，在GM公司的自动装配线上试用获得了成功。
① ③
应不这用如范P一L围C可：点靠微：机就除了越用在突控制出领域。外，而还大用量用P于L科学C计完算、成数据一处理项、计控算机制通信工等方程面。，在系统设计完成以

《PLC基础知识》课件

PLC的发展方向
1 智能化
PLC将不断融入人工智能和机器学习等技术，实现更高级的自动化控制。
2 网络化
PLC将与其他设备、系统进行网络连接，实现实时监控和远程控制。
总结
PLC的特点和应用
PLC是一种功能强大的自动化控制设备，在工业和生活中有着广泛的应用。
常见问题解答
在我们的课程中，我们将回答一些关于PLC的常见问题，帮助您更好地理解和应用PLC。
PLC的组成结构
CPU
中央处理器是PLC的核心组件，负责数据计算和程序执行。
输入输出模块
输入输出模块用于与外部设备进行数据交换。
程序存储器和数据存储器
程序存储器用于存储PLC的程序指令，数据存储器用于临时存储数据。
连接方式
PLC可以通过串口、以太网等方式与其他设备进行通信。
PLC的LC会接收外部设备的输入信号，包括开关、传感器等。
2
程序执行
PLC根据事先编写的程序指令对输入信号进行逻辑运算和控制计算，并执行对应的控制操作。
3
输出信号控制
根据程序执行的结果，PLC会通过输出模块控制各种执行设备，如电机、阀门等。
PLC程序设计
1 梯形图
梯形图是最常用的PLC程序设计语言，通过连接各种逻辑元件来描述控制逻辑。
2 指令集
PLC提供了丰富的指令集，包括逻辑运算指令、算数运算指令、数据传输指令等。
3 常用函数
除了基本指令，PLC还提供了各类常用函数，如计时器、计数器等，以便用户快速构建程序。
PLC的应用场景
自动化生产
PLC广泛应用于各种自动化生产线，提高生产效率和质量。
智能家居
通过PLC可以实现智能家居控制，如灯光控制、温度控制等。

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L:负载 L
L COM ～
继电器输出型
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端子
L
② 晶闸管输出型：为无触点输出方
L
式，用于接通或断开开关频率较 COM ～高的交流电源负载。
（b）晶闸管输出型
LED
内部电路
输出端子
L:负载 L
L
COM
LED
内部电路
输出端子
L:负载 L
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4
1985年1月国际电工委员会的定义：
“可编程序控制器是一种数字运算的电子系统，
专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序
的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都
9.在扩展时，原系统只需很小变更；
10.用户程序存贮器容量至少能扩展到4K。
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3
二．可编程控制器的发展及定义
1969年，美国数据设备公司(DEC)研制出世界上第一台可编程控制器，并成功地应用在GM公司的生产线上。
这一时期它主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称 PLC(Programmable Logic Controller)。
应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充的原则设计”。
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5
三．PLC与传统的继电器逻辑相比
1. 可靠性高、逻辑功能强、体积小。
2. 在需要大量中间继电器、时间继电器及计数继电器的场合，PLC 无需增加硬设备。
3. 随着要求的变更PLC对程序修改方便。继电器线路要想改变控制功能，必须变更硬接线，灵活性差。
4. 具有网络通讯功能，可附加高性能模块对模拟量进行处理，实现各种复杂控制功能。
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6
四．PLC与工业控制计算机相比
1. PLC继承了继电器系统的基本格式和习惯，对于有继电器系统方面知识和经验的人来说，尤其是现场的技术人员，学习起来十分方便。
2. PLC一般是由电气控制器的制造厂家研制生产，各厂家的产品不通用。工业控制机是由通用计算机推广应用发展起来的，一般由微机厂、芯片及板卡制造厂开发生产。它在硬件结构方面的突出优点是总线标准化程度高，产品兼容性强。
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2
GM10条是可编程序控制器出现的直接原因：
1.编程简单，可在现场修改程序；
2. 可靠性高于继电器控制柜； 3. 体积小于继电器控制柜； 4. 维护方便，最好是插件式；
5.可将数据直接送入管理计算机；
6. 在成本上可与继电器控制柜竞争； 7. 输入可以是交流115V； 8. 输出为交流115V、2A以上，能直接驱动电磁阀等；
3. PLC的运行方式与工业控制机不同，微机的许多软件不能直接使用。工业控制机可使用通用微机的各种编程语言，对要求快速、实时性强、模型复杂的工业对象的控制占有优势。但它要求使用者具有一定的计算机专业知识。
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4. PLC和工业控制机都是专为工业现场应用环境而设计的。都具有很高的可靠性。
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二．PLC各部分的作用
输出接口电路：采用光电耦合电路，将CPU处理过的信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动接触器、
电磁阀等外部设备的通断电。有三种类型：
① 继电器输出型：为有触点输出方式，用于接通或断开开关频率较低的直流负载或交流负载回路。
LED
内部电路
输出端子
注意： PLC产品手册中给出的“存储器类型”和“程序容量”是针对用户程序存储器而言的。
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二．PLC各部分的作用
3.输入输出接口电路
输入接口电路：采用光电耦合电路，将限位开关、
手动开关、编码器等现场输入设备的控制信号转换成 CPU所能接受和处理的数字信号。
PLC的输入接口电路（直流输入型）
I/O
I/O
扩展
扩展
接口
单元
中央处理单元 (CPU)
电磁阀
继电器
输出
指示灯
接口
蜂鸣器
电源
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二．PLC各部分的作用
1.CPU ①诊断PLC电源、内部电路的工作状态及编制程序中的语法错误。 ②采集现场的状态或数据，并送人PLC的寄存器中。 ③逐条读取指令，完成各种运算和操作。 ④将处理结果送至输出端。 ⑤响应各种外部设备的工作请求。
L
COM
（c）晶体管输出型
（NPN集电极开路）
（d）晶体管输出型
PLC电气控制与组态设计
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哈尔滨理工大学周美兰周封王岳宇编著
2003.3
1
第一章可编程控制器的基本知识
第一节可编程控制器的产生和发展
一、可编程控制器的产生
可编程序控制器问世于1969年。是美国汽车制造工业激烈竞争的结果。更新汽车型号必然要求加工生产线改变。正是从汽车制造业开始了对传统继电器控制的挑战。1968年美国 General Motors公司，要求制造商为其装配线提供一种新型的通用程序控制器，并提出10项招标指标。这就是著名的GM 10条。
70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产
过程控制领域，真正成为一种电子计算机工业控制装置，故称为可编程控制器，简称PC(Programmable
Controller)。但由于PC容易和个人计算机 (Personal
Computer)相混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程控制器的缩写。
5. PLC一般具有模块结构，可以针对不同的对象进行组合和扩展。
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8
第二节可编程控制器的基本结构
一． PLC的系统结构
编程器
上位计算机
图形监控系统
外部
打印机
设备
EPROM写入器
接口
盒式磁带机
条码判读机
限位开关
手动开关
输入
编码器
接口
数字开关
电源
存储器
系统
用户数
程序
程序据
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二．PLC各部分的作用
2.存储器
① 系统程序存储器：用以存放系统管理程序、监控程序及系统内部数据。PLC出厂前已将其固化在只读存储器ROM或PROM中，用户不能更改。
② 用户存储器：包括用户程序存储区及工作数据存储区。这类存储器一般由低功耗的CMOSRAM构成，其中的存储内容可读出并更改。