MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)-世界大學(xué)城.ppt

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1 PLC的產(chǎn)生和定義2 PLC的發(fā)展3 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域4 PLC的特點(diǎn)5 PLC與其它控制系統(tǒng)的區(qū)別6 PLC的分類7 PLC的系統(tǒng)組成8 PLC的編程語(yǔ)言9 PLC工作原理 PLC基礎(chǔ)知識(shí) S7 200系列 S7 300系列 S7 400系列 西門子PLC外形圖 三菱PLC外形圖 歐姆龍PLC外形圖 1 PLC的產(chǎn)生和定義 可編程控制器是在繼電器控制和計(jì)算技術(shù)的基礎(chǔ)上 逐漸發(fā)展起來的以徽處理器為核心 集微電子技術(shù) 自動(dòng)化技術(shù) 計(jì)算機(jī)技術(shù) 通信技術(shù)為一體 以工業(yè)自動(dòng)化控制為目標(biāo)的新型 控制裝置 目前已在工業(yè) 交通運(yùn)輸 農(nóng)業(yè) 商業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用 成為各行各業(yè)的通用產(chǎn)品 1968年由美國(guó)通用汽車公司 GE 提出 1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司 DEC 研制成功 有邏輯運(yùn)算 定時(shí)計(jì)算功能稱為PLC programmablelogiccontroller 80年代 由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展 PLC采用通用處理器為核心 功能擴(kuò)展到各種算術(shù)運(yùn)算 PLC運(yùn)算過程控制并可與上位機(jī)通訊 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制被稱為PC programmablecontroller 即可編程控制器 PLC的產(chǎn)生 PLC的定義 2 PLC的發(fā)展歷史 PLC發(fā)展經(jīng)歷的五個(gè)階段 1 初步階段2 崛起階段3 成熟階段4 飛速發(fā)展階段5 開放性 標(biāo)準(zhǔn)化階段 2 PLC的發(fā)展歷史 1 中小型單機(jī)控制系統(tǒng)2 制造業(yè)的自動(dòng)化3 運(yùn)動(dòng)控制4 流程工業(yè)自動(dòng)化5 通訊聯(lián)網(wǎng) 計(jì)算機(jī) 變頻器 數(shù)控裝置 3 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域 4 PLC的特點(diǎn) 1 使用于工業(yè)環(huán)境 抗干擾能力強(qiáng) 2 可靠性高 無故障工作時(shí)間 平均 數(shù)十萬小時(shí)并可構(gòu)成多機(jī)冗余系統(tǒng) 3 控制能力極強(qiáng) 4 使用 編程方便 LAD 梯形圖 語(yǔ)句表 STL 功能圖 FBD 控制系統(tǒng)流程圖等編程語(yǔ)言通俗易懂 使用方便 5 組成靈活 小型PLC為整體結(jié)構(gòu) 并可外接I O擴(kuò)展機(jī)箱構(gòu)成PLC控制系統(tǒng) 中大型PLC采用分體模塊式結(jié)構(gòu) 設(shè)有各種專用功能模塊 開關(guān)量 模擬量輸入輸出模塊 位控模塊 伺服 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊等 供選用和組合 由各種模塊組成大小和要求不同的控制系統(tǒng) 可編程控制器可以稱為全功能工業(yè)控制計(jì)算機(jī) 5 PLC與其它控制系統(tǒng)的區(qū)別 5 PLC與其它控制系統(tǒng)的區(qū)別 6 PLC的分類 1 整體式結(jié)構(gòu) 2 模塊式結(jié)構(gòu) 按結(jié)構(gòu)形式分類 可編程控制器主機(jī)的硬件電路由CPU 存儲(chǔ)器 基本I O接口電路 外設(shè)接口 電源等五大部分組成 7 PLC的系統(tǒng)組成 中央處理單元 CPU 1 診斷PLC電源 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編制程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤 2 采集現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)或數(shù)據(jù) 并送入PLC的寄存器中 3 逐條讀取指令 完成各種運(yùn)算和操作 4 將處理結(jié)果送至輸出端 5 響應(yīng)各種外部設(shè)備的工作請(qǐng)求 存儲(chǔ)器 ROM RAM 系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器 ROM 用以存放系統(tǒng)管理程序 監(jiān)控程序及系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù) PLC出廠前已將其固化在只讀存儲(chǔ)器ROM或PROM中 用戶不能更改 用戶存儲(chǔ)器 RAM 包括用戶程序存儲(chǔ)區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū) 這類存儲(chǔ)器一般由低功耗的CMOS RAM構(gòu)成 其中的存儲(chǔ)內(nèi)容可讀出并更改 掉電會(huì)丟失存儲(chǔ)的內(nèi)容 一般用鋰電池來保持 開關(guān)量輸入接口電路 采用光電耦合電路 將限位開關(guān) 手動(dòng)開關(guān) 編碼器等現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成CPU所能接受和處理的數(shù)字信號(hào) 可編程控制器輸入端口電路 PLC的輸入接口電路 直流輸入型 可編程控制器輸出接口電路 有三種輸出類型 智能輸入輸出接口 自帶CPU 由專門的處理能力 與主CPU配合共同完成控制任務(wù) 可減輕主CPU工作負(fù)擔(dān) 又可提高系統(tǒng)的工作效率 模擬量輸出接口 將PLC運(yùn)算處理的若干位數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬量信號(hào)輸出 以滿足生產(chǎn)過程現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)控制的要求信號(hào) 指將外部輸入的交流電處理后轉(zhuǎn)換成滿足PLC的CPU 存儲(chǔ)器 輸人輸出接口等內(nèi)部電路工作需要的直流電源電路或電源模塊 許多PLC的直流電源采用直流開關(guān)穩(wěn)壓電源 不僅可提供多路獨(dú)立的電壓供內(nèi)部電路使用 而且還可為輸入設(shè)備 傳感器 提供標(biāo)準(zhǔn)電源 PLC的電源 1994年5月 可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)IECll31 2 梯形圖 LadderDiagram 4 指令表 InstuctionList 3 功能塊圖 FunctionBlockDiagram 1 順序功能圖 SequentialFunctionChart 5 結(jié)構(gòu)文本 structuredText 8 PLC的編程語(yǔ)言 順序功能圖 SFC 一種位于其他編程語(yǔ)言之上的圖形語(yǔ)言 用來編制順序控制程序 順序功能圖提供了一種組織程序的圖形方法 在順序功能圖中可以用別的語(yǔ)言嵌套編程 步 轉(zhuǎn)換和動(dòng)作是順序功能圖中的三種主要元件 可以用順序功能圖來描述系統(tǒng)的功能 梯形圖 LAD 功能塊圖 FBD 語(yǔ)句表 STL 指令表程序 一種與微機(jī)的匯編語(yǔ)言中的指令相似的助記符表達(dá)式 結(jié)構(gòu)文本 sT 是為IECll31 3標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建的一種專用的高級(jí)編程語(yǔ)言 與梯形圖相比 它能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算 編寫的程序非常簡(jiǎn)潔和緊湊 可編程控制器通過循環(huán)掃描輸入端口的狀態(tài) 執(zhí)行用戶程序 實(shí)現(xiàn)控制任務(wù) PLC采用循環(huán)順序掃描方式工作 CPU在每個(gè)掃描周期的開始掃描輸入模塊的信號(hào)狀態(tài) 并將其狀態(tài)送入到輸入映像寄存器區(qū)域 然后根據(jù)用戶程序中的程序指令來處理傳感器信號(hào) 并將處理結(jié)果送到輸出映像寄存器區(qū)域 在每個(gè)掃描周期結(jié)束時(shí) 送入輸出模塊 9 PLC工作原理 可編程控制器在開機(jī)后 完成內(nèi)部處理 通信處理 輸入刷新 程序執(zhí)行 輸出刷新五個(gè)工作階段 稱為一個(gè)掃描周期 完成一次掃描后 又重新執(zhí)行上述過程 可編程控制器這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式 PLC工作流程圖 謝謝大家