第五章
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第五章 可编程序控制器
及其工作原理
本章主要内容,
第六节可编程序控制器的主要性能指标
第五节可编程序控制器的工作原理
第四节可编程序控制器的软件组成
第三节可编程序控制器的硬件组成
第二节 PLC控制与继电器控制的比较
第一节 可编程序控制器概述
第五章
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第一节 可编程序控制器概述
一、可编程序控制器的产生与发展
（一）可编程序控制器的产生
（二）可编程序控制器的发展
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二、可编程序控制器的用途与特点
（一）可编程序控制器的用途
PLC的应用通常可分为五种类型：
顺序控制
运动控制
闭环过程控制
数据处理
通信和联网
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（二）可编程序控制器的特点
抗干扰能力强，可靠性高
控制系统结构简单、通用性强、应用灵活
编程方便，易于使用
功能完善，扩展能力强
PLC控制系统设计、安装、调试方便
维修方便，维修工作量小 PLC具有完善的自诊
断，履历情报存储及监视功能。
体积 小、重量轻，易于实现机电一体化 。
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三、可编程序控制器的分类
（一）按 I∕O点数容量分类
1,小型机
2,中型机
3,大型机
（二）按结构形式分
1,整体式结构
2,组合式结构
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1,整体式结构
整体式 PLC组成示意图
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2,组合式结构
组合式 PLC组成示意图
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第二节 PLC控制与继电器控制的比较
一、系统框图的比较
继电器控制系统框图
PLC控制系统框图
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二,PLC的等效电路图
接触器控制电动机单向旋转控制电路
PLC控制系统等效电路图
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第三节 可编程序控制器的硬件组成
一、中央处理器（ CPU）
二、存储器
三、输入、输出接口
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（一）开关量输入接口电路
1,直流输入接口电路
直流输入接口电路
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2,交流输入接口电路
交流输入接口电路
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3,交、直流输入接口电路
交、直流输入接口电路
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（二）开关量输出接口电路
1,晶体管输出接口电路
晶体管输出接口电路
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2,晶闸管输出接口电路
晶闸管输出接口电路
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3,继电器输出接口电路
继电器输出接口电路
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四、电源 五、扩展接口
六、通信接口 七、智能 I／ O接口
八、编程工具 九、智能单元
十、其他部件
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第四节 可编程序控制器的软件组成
（三）标准程序模块及系统调用程序
一、系统程序
（一）系统管理程序
（二）用户指令解释程序
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二、用户程序
（一）梯形图（ LAD）编程
符号对照
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典型梯形图示意
典型的梯形图示意图
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（二）指令表（ STL）编程
指令表编程举例
a）梯形图 b）指令表
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（三）状态流程图（功能图）编程
钻孔顺序的状态流程图
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三、可编程序控制器的程序结构
（一）用户程序
（二）数据块
（三）参数块
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第五节 可编程序控制器的工作原理
一、可编程
序控制器的
工作方式与
运行框图
图 5-17 继电接触器控制与 PLC控制方式比较
a）继电接触器控制系统控制 b） PLC控制梯形图
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PLC的工作方式
是一个不断循环的顺
序扫描工作方式，每
一次扫描所用的时间
称为扫描周期。 CPU
从第一条指令开始，
按顺序逐条地执行用
户程序直到用户程序
结束，然后返回第一
条指令开始新的一轮
扫描。 PLC就是这样
周而复始地重复上述
循环扫描工作的。
图 5-18 PLC工作过程
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二、可编程序控制器的工作过程
3） 输出刷新阶段1） 输入采样阶段 2） 程序执行阶段
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三、可编程序控制器对输入 /输出
的处理原则
1） 输出映像寄存器的数据取决于输入端子板上各输入点
在上一刷新周期的接通和断开状态。
2） 程序执行结果取决于用户所编程序和输入 /输出映像寄
存器的内容及其他各元件映像寄存器的内容。
3） 输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行结果。
4） 输出锁存器的数据，由上一次输出刷新期间输出映像
寄存器的数据决定。
5） 输出端子的接通和断开状态，由输出锁存器决定。
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第六节 可编程序控制器的主要性能指标
一、描述 PLC性能的几个术语
位,二进制的一位，仅有 1,0
数字,4位二进制数构成一个数字
字节,2个数字或 8位二进制数构成一个字节
字,两个字节构成一个字。
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二,PLC的主要性能指标
（六） 智能单元的数量
（一） 存储容量
（二） 输入 ∕输出点数
（三） 扫描速度
（四） 编程指令的种类和数量
（五） 扩展能力
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