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1、n什么是PLCnPLC用途 n欧姆龙PLC nPLC单机应用举例 n PLC在工控网络中的应用 基本内容基本内容第1页/共48页1 什么是PLC Programmable Logic Controller可编程序控制器简称PLC第2页/共48页在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：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。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的
2、机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。第3页/共48页2 PLC用途 开关量的逻辑控制-开关量的逻辑控制使PC的最基本控制功能。PC最初的功能就是用于开关量的控制。模拟量的闭环控制-PC具有A/D、D/A转换及算术运算等功能，因此可以实现模拟量控制。数字量的智能控制-利用PC能接受和输出高速脉冲的功能，在配备了相应的传感器（如旋转编码器）或脉冲伺服装置（如环型分配器、功放、步进电机）就能实现数字量的智能控制。数据采集与监控-利用PC自检信号多的特点实现自诊断的式的监控，减少系统的故障，提高累计平均无故障运行时间，同时可减低故
3、障修复时间，提高系统的可靠性。通信、联网及集散控制-利用PC的强大的通信联网功能，把PC分布到控制现场，并实现各站间的通信，上、下层间的通信，达到分散控制、集中管理，即构成了现在的PCS系统。第4页/共48页3 欧姆龙PLC 小型机以CP和CPM系列最为典型中型机以CQM和CJ系列最为典型大型机以CVM和CS系列为主 第5页/共48页本书以OMRON（欧姆龙）公司生产的CP1H型PLC为典型机型，中型PLC以CJ1型为例。CP1H CPU 单元包括X（基本型）/XA（带内置模拟输入输出端子）/Y（带脉冲输入输出专用端子）3 种类型。（本教材主要采用XA型）XA（带内置模拟输入输出端子）在X 型
4、上添加模拟输入输出功能的类型 第6页/共48页 CP1H 系列PLC简介 第7页/共48页第8页/共48页（1）CP1H各部分名称及使用 第9页/共48页输入输出端子排列 第10页/共48页输入输出布线 第11页/共48页输入输出布线 第12页/共48页（2）CP1H的主要功能 丰富的高速计数器功能 模拟输入输出功能 与各种组件的连接相容性 7 段LED 显示 扩扩展系展系统统 第13页/共48页（3）CP1H内部资源 第14页/共48页名称点数通道编号CIO（通道IO）区域输入输出继电器输入继电器272 点(17 CH)016 CH输出继电器273 点(17 CH)100116 CH内置模拟
5、输入输出继电器（仅限XA型）内置模拟输入继电器4 CH200203 CH内置模拟输出继电器2 CH210211 CH数据链接继电器3,200 点(200 CH)10001199 CHCPU 总线单元继电器6,400 点(400 CH)15001899 CH总线I/O 单元继电器15,360 点(960 CH)20002959 CH串行PLC 链接继电器1,440 点(90 CH)31003189 CHDeviceNet 继电器9,600 点(600 CH)32003799 CH内部辅助继电器4,800 点(300 CH)37,504 点(2344CH)12001499 CH38006143 C
6、H内部辅助继电器8,192 点(512 CH)W000W511CH保持继电器8,192 点(512 CH)H000H511CHH512H1535 CH 为功能块专用保持继电器。特殊辅助继电器15360 点(960 CH)A000A959 CH暂时存储继电器16 个TR0TR15数据存储器32768 CHD00000D32767计时完成标志4096 点T0000T4095计数结束标志4096 点C0000C4095定时器当前值4096 CHT0000T4095计数器当前值4096 CHC0000C4095任务标志32 点TK0TK31变址寄存器16 个IR0IR15数据寄存器16 个DR0DR1
7、5第15页/共48页PLC单机应用举例 电机正反转控制 要求电机停止时，按下正转起动按钮SB1，接触器KM1得电，电机正转；电机停止时，按下反转起动按钮SB2，接触器KM2得电，电机反转；电机运行时，按下停止按钮SB3，电机停止；过载时，FR动作，KM1和KM2同时失电，电机停止，实现过载保护。第16页/共48页电机正反转控制 SB1正转起动按钮SB2反转起动按钮SB3停止按钮FR热继电器KM1接触器KM2接触器3MFRKM2L1 L2 L3 NQSKM1FU1主电路 控制电路第17页/共48页PLC代替控制回路第18页/共48页输入和输出间的关系输入和输出间的关系输入元件负载SB1SB2FR
8、KM负载电源PLC内部控制电路（用户程序）等效输出继电器I0PLCCOMDC 24VI0I1I2I1I2Q0Q0Q0COM等效输入继电器第19页/共48页I/O地址分配输入元件符号符号地址输入地址输出元件符号符号地址输出地址正转起动按钮SB1I00.00正转接触器线圈KM1Q0100.00反转起动按钮SB2I10.01反转接触器线圈KM2Q1100.01停止按钮SB3I20.02热继电器动合触点FRI30.03第20页/共48页I/OI/O接线接线n启动按钮SB1、SB2、停止按钮SB3和热继电器FR辅助触点一端分别接到PLC的输入模块上的输入端子I0、I1、I2、I3，另一端经24V直流电源
9、接输入公共端COM。n相线L经熔断器FU2接输出公共端COM，接触器线圈KM作为负载分别接输出端子Q0和零线N。n接线时应注意：在输入端，所有输入元件均采用常开触点，便于编写程序，在熟练掌握后，也可根据需要采用常闭触点输入。第21页/共48页相关指令时序输入输出指令第22页/共48页第23页/共48页1.1.继电器控制方案继电器控制方案FRKMKMBAQSFU1KMFRL3L2L1M3AFU2SB2SB1B异步电动机单方向运行主电路与控制电路，其中：SB1：起动按钮SB2：停止按钮FR：热继电器KM：接触器FU1、FU2：熔断器QS：刀开关L1、L2、L3：电源引入线异步电动机控制电路异步电动
10、机控制电路第24页/共48页2.PLC2.PLC控制方案控制方案FRKMKMAFU2SB2SB1BSB1SB2FR24VCOMI0I2PLCPLCCOMQ0I1输输入入模模块块输输出出模模块块LNBAQSFU1KMFRM3L3L2L1NFU2KMFU3拆除原控制回路安装PLC接入输入元件接入输出元件对PLC供电编写程序（梯形图）写入PLC第25页/共48页2.1 I/O2.1 I/O接线接线n启动按钮SB1、停止按钮SB2和热继电器FR辅助触点一端分别接到PLC的输入模块上的输入端子I0、I1、I2，另一端经24V直流电源接输入公共端COM。n相线L经熔断器FU2接输出公共端COM，接触器线圈
11、KM作为负载分别接输出端子Q0和零线N。n接线时应注意两点：1）输入端子I0、I1、I2和输出端子Q0所以采用是符号地址，并非实际地址，在确定机型后须按照输入/输出端的实际地址进行接线。2）在输入端，所有输入元件均采用常开触点，便于编写程序，在熟练掌握后，也可根据需要采用常闭触点输入。第26页/共48页2.2 I/O2.2 I/O分配表分配表n在I/O地址分配表的基础上1）完成实际接线。2）利用CX-P编程软件，建立符号地址和实际地址的关系，采用符号地址编程；或直接用实际地址编程。第27页/共48页 2.3 2.3 输入和输出间的关系输入和输出间的关系输入元件负载SB1SB2FRKM负载电源P
12、LC内部控制电路（用户程序）等效输出继电器I0PLCCOMDC 24VI0I1I2I1I2Q0Q0Q0COM等效输入继电器第28页/共48页KMQ0KMI0I1Q0SB1SB23.3.继电器控制与继电器控制与PLCPLC控制的比较控制的比较J相同点相同点1）符号基本类似2）结构形式基本相同3）输入、输出逻辑关系基本一致J不同点不同点1）组成器件不同2）触点情况不同3）工作电流不同4）接线方式不同5）工作方式不同第29页/共48页4.PLC4.PLC概述概述4.1 PLC4.1 PLC的产生的产生 1968年，美国通用（GM）汽车公司提出招标要求。1）编程简单，可在现场修改程序；2）维护方便，最
13、好是插件式；3）可靠性高于继电器控制柜；4）体积小于继电器控制柜；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竞争；7）输入可以是交流115V（美国电网电压为110V）；8）输出为交流115V、2A以上，能直接驱动电磁阀；9）在扩展时，原系统只需作很小变更；10）用户程序至少能扩展到4K以上。第30页/共48页1969年，美国数字设备公司（DEC）结合计算机和继电器控制两者的优点按招标要求完成了研制工作。20世纪70年代初开始的三十余年里，PLC已发展成一个巨大的产业。PLC及其网络日益成为首选的工业控制装置，并将PLC视作现代工业自动化的三大支柱之一。第31页/共48页4.2
14、PLC4.2 PLC的定义的定义1.是一种数字运算操作的电子系统2.为工业环境应用而设计3.采用计算机的软硬件结构4.达到各类机械或生产过程的控制目的（1982年11月和1985年1月国际电工委员会（IEC）可编程控制器标准草案第一、二稿）第32页/共48页4.3 PLC4.3 PLC的组成的组成系统程序用户程序编程器存 储 器输入口CPU输出口通信口系 统 总 线电源软件系统基本单元硬件系统CPU存储器总线I/O口通信接口编程器电源扩展设备系统软件用户软件硬件系统软件系统第33页/共48页4.4 PLC4.4 PLC的工作原理的工作原理 PLCPLC一一次次扫扫描描的的过过程程，包包括括公公
15、共共处处理理、执执行行程程序序、扫扫描描周周期期计计算算处处理理、I/OI/O刷刷新新、外外设设端端口口服服务务共共五五个个阶阶段段，其其所所需需时时间间称为一个工作周期（或扫描周期）。称为一个工作周期（或扫描周期）。*PLC*PLC的扫描周期与用户程序的长短和该的扫描周期与用户程序的长短和该PLCPLC的的扫描速度紧密相关。扫描速度紧密相关。第34页/共48页异常异常正常正常 警告警告异常异常否否是是无无有有第35页/共48页4.5 PLC4.5 PLC的工作模式的工作模式程序模式（程序模式（PROGRAMPROGRAM）程序为停止状态。PLC系统的初始设定、程序的传送、程序的检查、强制置位
16、复位等的程序执行前的准备，要在该模式下进行。2 2）监视模式（）监视模式（MONITORMONITOR）程序执行状态，可进行联机编辑、强制置位复位、I/O存储器的当前值变更等操作。试运行时的调整等可在该模式下进行。3 3）运行模式（）运行模式（RUNRUN）程序的执行状态。第36页/共48页4.6 PLC4.6 PLC的优点的优点编程简单 可靠性高 通用性好 控制功能强 易于实现机电一体化设计、施工和调试周期短 第37页/共48页6.PLC6.PLC的应用的应用逻辑控制 位置控制运动控制 过程控制 监控系统 集散控制第38页/共48页精品课程精品课程精品课程精品课程 可编程序控制器技术可编程序控制器技术可编程序控制器技术可编程序控制器技术第39页/共48页第40页/共48页第41页/共48页第42页/共48页第43页/共48页第44页/共48页第45页/共48页第46页/共48页第47页/共48页感谢您的观看。第48页/共48页