教学对象 | 机电一体化技术专业学生 |
教学目标 | 了解PLC的发展、特点、分类、应用、结构和工作原理 |
教学重点 | PLC的结构和工作原理 | 馈线卡
教学难点 | 工作原理 |
教学方法 | 讲授法、演示法 |
授课时间 | 2学时 |
使用教材 | |
教学过程 | |
一.PLC的产生 可编程序逻辑控制器PLC产生于1969年,最初只具备逻辑控制、定时、计数等功能,主要是用来取代继电接触器控制。 现在所说的可编程序控制器PC(Programmable Controller)是1980年以来,美、日、德等国由先前的可编程序逻辑控制器PLC进一步发展而来。 1985年,国际电工委员会IEC对可编程序控制器作了如下规定:可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境下应用而设计。 二.PLC的发展 1. 发展及现状 2. 发展趋势 (1)与计算机联系密切 (2)发展多样化 (3)模块化 (4)网络与通信能力增强 (5)多样化与标准化 (6)工业软件发展迅速 三.PLC的特点 1. 可靠性高 可利霉素作用与用途 2. 功能强大 3. 简单方便 四.PLC的分类 1. 从结构上 可编程序控制器从结构上可分为整体式和模块式。 2. 从规模上 按PLC的输入输出点数可分为小型、中型和大型。 五.PLC的应用 1. 工业 1)开关量控制,如逻辑、定时、计数、顺序等; 2)模拟量控制,部分PLC或功能模块具有PID控制功能,可实现过程控制; 3)监控,用PLC可构成数据采集和处理的监控系统; 4)建立工业网络,为适应复杂的控制任务且节省资源,可采用单级网络或多级分布式控制系统。 2. 其他行业 可编程序控制器在其他行业的应用也日益广泛:在国防和民用,如建筑,环保,家用电器等。 六.PLC的结构和工作原理 (一).结构 PLC专为工业场合设计,采用了典型的计算机结构,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。图2.1为一典型PLC结构简图。 1. 中央处理单元 图2.1 结构简 中央处理单元(CPU)一般由控制器、运算器和寄存器组成,这些电路都集成在一个芯片上。 CPU的主要功能: 1)从存储器中读取指令 2)执行指令 纱 3)顺序取指令 4)处理中断 2.存储器 1)只读存储器 2)随机存储器RAM 3. 输入输出单元 (1)输入接口电路 (2)输出接口电路 通常PLC的输入类型可以是直流、交流和交直流。输入电路的电源可由外部供给,有的也可由PLC内部提供。图2.2和图2.3分别为一种型号PLC的直流和交流输入接口电路的电路图,采用的是外接电源。 图2.2描述了一个输入点的接口电路。其输入电路的一次电路与二次电路用光耦合器相连,当行程开关闭合时,输入电路和一次电路接通,上面的发光管用于对外显示,同时光耦合器中的发光管使三极管导通,信号进入内部电路,此输入点对应的位由0变为1。即输入映像寄存器的对应位由0变为1。 图2.2 直流输入电路图 图2.3 交流输入电路图 (二) 工作原理 1. 循环扫描 PLC采用循环扫描工作方式,这个工作过程一般包括五个阶段:内部处理、与编程器等的通信处理、输入扫描、用户程序执行、输出处理,其工作过程如图2.4所示。 图2.4 工作原理图 图2.4中当PLC方式开关置于RUN(运行)时,执行所有阶段;当方式开关置于STOP(停止)时,不执行后3个阶段,此时可进行通信处理,如对PLC联机或离线编程。 可编程序控制器的输入处理、执行用户程序和输出处理过程的原理如图2.5所示。 PLC执行的五个阶段,称为一个扫描周期,PLC完成一个周期后,又重新执行上述过程,扫描周而复始地进行。 图2.5 程序执行原理图 2. 与计算机的异同 相同点: (1)基本结构相同 (2)程序执行原理相同 不同点: 两者的不同点主要体现在工作方式上。 温度监控系统3. 与继电接触器的异同 元器件清单相同点: 硅胶气囊图形结构和逻辑关系相同。 不同点: (1)实现原理不同 (2)工作方式不同 七.技术性能指标 1. 外形尺寸 2. 输入输出点数 3. 机器字长 4. 速度 5. 指令系统 6. 存储器容量 7. 扩展性 8. 通信功能 八.编程语言 1. 梯形图 2. 语句表 3. 逻辑符号图 4. 高级语言 思考题(作业):P27第3和第4题 课后小记: | |
本文发布于:2024-09-24 23:24:22,感谢您对本站的认可!
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