1、第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用 了解PLC的定義、特點及發(fā)展歷程 掌握PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 了解PLC在自動控制領(lǐng)域中的地位和作用 掌握PLC的接線方法31 認識可編程控制器認識可編程控制器 第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用 隨著PLC等自動化產(chǎn)品的誕生，數(shù)控機床逐漸替代了普通機床，成為工業(yè)生產(chǎn)的重要設備。 普通車床外形圖數(shù)控車床外形圖 傳統(tǒng)繼電器控制的普通車床越來越不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求：加工產(chǎn)品精度低，生產(chǎn)自動化水平低，操作復雜，對操作者的要求較高。 第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用一、可編程

2、序控制器的產(chǎn)生和特點一、可編程序控制器的產(chǎn)生和特點 二、三菱二、三菱FX1S-30MR小型可編程控制器的結(jié)構(gòu)小型可編程控制器的結(jié)構(gòu)三、三菱三、三菱FX1S-30MR小型可編程控制器的應用小型可編程控制器的應用 第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用一、可編程序控制器的產(chǎn)生和特點一、可編程序控制器的產(chǎn)生和特點 1.可編程序控制器的產(chǎn)生可編程序控制器的產(chǎn)生 20世紀60年代末期，美國汽車制造工業(yè)競爭激烈，為了適應生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，1968年美國通用汽車公司（GM）首先公開招標，對控制系統(tǒng)提出的基本要求為： p用計算機代替繼電器控制盤p用程序代替硬件連線p輸入/輸出電平

3、可與外部裝置直接相連p結(jié)構(gòu)易于擴展第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用 1969年美國數(shù)字設備公司（DEC）根據(jù)上述要求，研制出世界上第一臺可編程控制器，并在GM公司汽車生產(chǎn)線上首次應用成功，實現(xiàn)了生產(chǎn)的自動控制?？删幊踢壿嬁刂破骱喎QPLC（programmable logic Controller ）或PC （programmable Controller ）。第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用 2.2.可編程控制器的特點可編程控制器的特點 （1 1）PLCPLC軟件簡單易學軟件簡單易學 PLC 有多種程序設計語言，其中最常用的是梯形圖和

4、指令語句表。PLC 采用的是易學易懂的梯形圖語言，是以計算機軟件技術(shù)構(gòu)成人們慣用的繼電器模型，形成的一套獨具風格的以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語言。線圈和觸頭的圖形符號第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用（2） 使用和維護方便使用和維護方便1）硬件配置方便。2）安裝方便。3）使用方便。4）維護方便。（3） 運行穩(wěn)定可靠運行穩(wěn)定可靠（4） 設計施工周期短設計施工周期短 可編程控制器在性能上優(yōu)于繼電器邏輯控制，與微型計算機、單片機一樣，是一種用于工業(yè)自動化控制的理想工具。第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用二、三菱二、三菱FX1S-30MR小型

5、小型可編程控制器的結(jié)構(gòu)可編程控制器的結(jié)構(gòu) 1. FX1S-30MR小型可編程控制器面板介紹小型可編程控制器面板介紹 FX1S-30MR小型可編程控制器面板可以分為4部分，分別是輸入接線端、輸出接線端、操作面板、狀態(tài)顯示欄。 第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用（1）輸入接線端）輸入接線端 輸入接線端可分為電源輸入端、輸入公共端（COM端）、輸入接線端三部分。 PLC 輸入接線端第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用PLC 輸入接線端內(nèi)部電路圖第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用（2 2）輸出接線端）輸出接線端 輸出接線

6、端可分為24V直流電源輸出端、公共端和輸出接線端子三部分。PLC 輸入接線端內(nèi)部電路圖第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用PLC 輸出端子與公共端子組合的對應關(guān)系 在PLC 內(nèi)部, 幾個輸出COM 端之間沒有聯(lián)系。PLC 每一個輸出端子(輸出點) 在內(nèi)部都對應有一個完整的電路，習慣上將該電路稱為輸出繼電器，如PLC 輸出端子Y1 內(nèi)部的電路稱為輸出繼電器Y1。第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用（3）操作面板）操作面板 操作面板包括PLC工作方式選擇開關(guān)、可調(diào)電位器RP1和RP2、RS-422通信接口、選件連接用插口四部分。 操作面板第三章第

7、三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用選件連接用插口第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用（4）狀態(tài)指示欄）狀態(tài)指示欄 狀態(tài)指示欄分為輸入狀態(tài)指示、輸出狀態(tài)指示、運行狀態(tài)指示三部分。 pPOWER LED亮：表示可編程控制器已接通電源。pRUN LED亮：表示可編程控制器處于運行(RUN) 狀態(tài)。pERROR LED亮：表示可編程控制器程序錯誤時指示燈會閃爍, CPU 錯誤時指示燈會亮。狀態(tài)指示欄第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用2. 三菱三菱PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu) PLC是一種專用于工業(yè)自動化控制的計算機，主要由CPU、存儲

8、器、I/O接口電路、外設接口、編程裝置和電源等組成。 PLC 內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用（1）CPU 中央處理單元CPU 是可編程控制器的控制中樞，常用的CPU 微處理器有通用型微處理器、單片機和位片式計算機等。CPU 一般由控制電路、運算器和寄存器組成，它們被封裝在一個集成的芯片上，通過地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線與存儲單元、輸入輸出接口電路連接。（2）存儲器）存儲器 可編程控制器的存儲器由只讀存儲器ROM、隨機存儲器RAM 和可電擦寫的存儲器EEPROM 3大部分構(gòu)成, 主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)。第三章第三章 可編程控制器的

9、原理與應用可編程控制器的原理與應用（3）輸入輸出接口電路）輸入輸出接口電路 1）輸入接口電路 為防止由于觸頭抖動或干擾脈沖引起錯誤的輸入信號，輸入接口電路必須有很強的抗干擾能力。提高抗干擾能力的方法主要有以下兩種: 利用光電耦合器提高抗干擾能力。 利用阻容濾波電路提高抗干擾能力。 2）輸出接口電路 PLC 的輸出接口電路是將CPU 產(chǎn)生的小信號放大后輸出， 以驅(qū)動電磁閥、接觸器等負載工作。PLC 的輸出接口電路可以分為3 種: 繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出。第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用 （4）外設接口電路）外設接口電路 外設接口電路用于連接計算機、手持編

10、程器或其他圖形編程器, 并能通過外設接口組成PLC 的控制網(wǎng)絡。PLC 通過SC -09 電纜與計算機連接，可以實現(xiàn)編程、監(jiān)控、聯(lián)網(wǎng)等功能。 （5）電源）電源 通過PLC 內(nèi)部配有的專用開關(guān)式穩(wěn)壓電源，可將PLC 外部連接的電源電壓轉(zhuǎn)化為PLC內(nèi)部電路需要的工作電壓，并為外部輸入元件提供24 V 直流電源，但要注意PLC 負載的電源是由用戶另外提供的。第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用（6）供編程使用的軟繼電器）供編程使用的軟繼電器FX1s系列常用的軟繼電器第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制

11、器的原理與應用3. PLC工作原理工作原理 PLC 的工作過程是一個不斷循環(huán)掃描的過程。CPU 從第一條指令開始，按順序逐條地執(zhí)行用戶程序直到用戶程序結(jié)束，然后返回第一條指令開始新的一輪掃描。在用戶程序的每一次掃描過程中分別有“輸入刷新”、“程序執(zhí)行”和“輸出刷新”三個核心階段。 PLC 工作過程示意圖第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用三、三菱三、三菱FX1S-30MR小型可編程控制器的應用小型可編程控制器的應用 1電源部分連接電源部分連接 PLC控制系統(tǒng)必須和電源、主令器件、傳感器設備以及驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)相連接。 PLC的電源接在L和N端子之間。 PLC 的電源連接第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用2輸入部件連接輸入部件連接 輸入部件是可編程控制器控制系統(tǒng)的信號輸入部分，主要由按鈕、行程開關(guān)、光電開關(guān)等主令電器所構(gòu)成，用于發(fā)送控制指令。在PLC的本體上還可以連接多種功能擴展單元，例如數(shù)字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、通信模塊、高速計數(shù)模塊等。 常用輸入部件第三章第三章 可編程控制器的原理與應用可編程控制器的原理與應用 FX1S系列PLC的輸入回路采用直流輸入，且在PLC內(nèi)部，無源開關(guān)類輸入不用單獨提供電源。而接近開關(guān)屬于有源開關(guān)，是能夠輸出有一定電壓