机械设备电气控制
12
南通工学院机械工程系
6 可编程序控制器及其应用
6.1 概述
可编程序控制器 PLC
(Programmable Logic Controller)
一,PLC的发展概况
? 第一台 PLC于 1968年由美国通用汽车公司
（ GM） 提出，美国数字设备公司（ DEC）
中标，于 1969年研制成功（ PDP-14）
? 当前发展方向,①超小型
②超大型
二,PLC的特点
?通用性强
?编程方便
?功能完善
?扩展灵活
?构成简单
?可靠性高
三,PLC的分类
1、按容量分类
? 小型机
? 中型机
? 大型机
2、按结构分类
? 整体式
? 模块式
3、按安装形式分类
? 内置式
? 外置式
四、目前主要的 PLC产品
1、日本：三菱公司,OMRON（ 立石）公司、日
立公司
?我国引进：三菱公司 F,F1,F2,FX系列、
OMRON（ 立石）公司 C系列
2、美国,AB公司,GE公司,GM公司,TI公司、
西屋电气公司,MIDICON公司
?我国引进,GE公司 GE系列、
MIDICON公 司 984系列
3、德国：西门子公司,BBC公司
?我国引进：西门子公司 S系列
五,PLC的应用
1,应用范围
? 顺序控制
? 运动控制
? 过程控制
? 数据处理
? 通信联网
2、应用方式和系统构成
? 单机控制系统
? 多机控制系统
? 网络控制系统
6.2 PLC的基本结构和工作原理
一,PLC的基本结构
?中央处理器（ CPU）
?存储器（ ROM/RAM）
?输入输出单元（ I/O）
?电源单元
?编程器
二,PLC的工作原理
1,PLC的外部接线
2,PLC的内部等效继电器系统
? 输入部分作用：收集被控设备的外部输入信号和操作
指令。
? 内部控制电路作用：运算、处理输入部分得到的信息，
并作出输出控制。
? 输出部分作用：驱动外部负载。
3,PLC的工作过程
? 普通微机：等待命令工作方式
? PLC,循环扫描工作方式
?内部处理阶段（自诊断）
?通信操作阶段（联机通信）
?输入处理阶段（输入采样）
?程序执行阶段
?输出处理阶段（输出刷新）
? 工作周期（扫描周期）,PLC依
次执行每个工作阶段，如此往
复循环，完成一个周期工作的
时间。工作周期的长度主要取
决于用户程序的长短。
? 输入采样：以扫描方式将所有输入端子的通断状态
顺序读入输入映象寄存器。
? 程序执行：按用户编制的程序顺序进行扫描执行。
? 输出刷新：在程序执行完后，将输出映象寄存器的
内容集中送往输出锁存器，并通过输出端子向外输
出控制信号，驱动外部负载。
? PLC输入输出处理的规则：
?输入映象寄存器的内容，由上一个输入采样期间输入
端子的状态决定。
?输出映象寄存器的状态，由程序执行期间的执行结果
所决定，随程序执行过程而变化。
?输出锁存器的状态，由程序执行期间输出映象寄存器
的最后状态来确定。
?各输出端子的状态，由输出锁存器确定。
?程序如何执行，取决于输入、输出映象寄存器的状态。
? PLC与继电接触器系统在动作顺序上的区别：
?PLC的电器动作是“串行”的，按周期重
复执行。
?继电接触器系统的电器动作是“并行”的，
同时执行。（存在触点竞争和时序失配问
题）
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南通工学院机械工程系
6 可编程序控制器及其应用
6.1 概述
可编程序控制器 PLC
(Programmable Logic Controller)
一,PLC的发展概况
? 第一台 PLC于 1968年由美国通用汽车公司
（ GM） 提出，美国数字设备公司（ DEC）
中标，于 1969年研制成功（ PDP-14）
? 当前发展方向,①超小型
②超大型
二,PLC的特点
?通用性强
?编程方便
?功能完善
?扩展灵活
?构成简单
?可靠性高
三,PLC的分类
1、按容量分类
? 小型机
? 中型机
? 大型机
2、按结构分类
? 整体式
? 模块式
3、按安装形式分类
? 内置式
? 外置式
四、目前主要的 PLC产品
1、日本：三菱公司,OMRON（ 立石）公司、日
立公司
?我国引进：三菱公司 F,F1,F2,FX系列、
OMRON（ 立石）公司 C系列
2、美国,AB公司,GE公司,GM公司,TI公司、
西屋电气公司,MIDICON公司
?我国引进,GE公司 GE系列、
MIDICON公 司 984系列
3、德国：西门子公司,BBC公司
?我国引进：西门子公司 S系列
五,PLC的应用
1,应用范围
? 顺序控制
? 运动控制
? 过程控制
? 数据处理
? 通信联网
2、应用方式和系统构成
? 单机控制系统
? 多机控制系统
? 网络控制系统
6.2 PLC的基本结构和工作原理
一,PLC的基本结构
?中央处理器（ CPU）
?存储器（ ROM/RAM）
?输入输出单元（ I/O）
?电源单元
?编程器
二,PLC的工作原理
1,PLC的外部接线
2,PLC的内部等效继电器系统
? 输入部分作用：收集被控设备的外部输入信号和操作
指令。
? 内部控制电路作用：运算、处理输入部分得到的信息，
并作出输出控制。
? 输出部分作用：驱动外部负载。
3,PLC的工作过程
? 普通微机：等待命令工作方式
? PLC,循环扫描工作方式
?内部处理阶段（自诊断）
?通信操作阶段（联机通信）
?输入处理阶段（输入采样）
?程序执行阶段
?输出处理阶段（输出刷新）
? 工作周期（扫描周期）,PLC依
次执行每个工作阶段，如此往
复循环，完成一个周期工作的
时间。工作周期的长度主要取
决于用户程序的长短。
? 输入采样：以扫描方式将所有输入端子的通断状态
顺序读入输入映象寄存器。
? 程序执行：按用户编制的程序顺序进行扫描执行。
? 输出刷新：在程序执行完后，将输出映象寄存器的
内容集中送往输出锁存器，并通过输出端子向外输
出控制信号，驱动外部负载。
? PLC输入输出处理的规则：
?输入映象寄存器的内容，由上一个输入采样期间输入
端子的状态决定。
?输出映象寄存器的状态，由程序执行期间的执行结果
所决定，随程序执行过程而变化。
?输出锁存器的状态，由程序执行期间输出映象寄存器
的最后状态来确定。
?各输出端子的状态，由输出锁存器确定。
?程序如何执行，取决于输入、输出映象寄存器的状态。
? PLC与继电接触器系统在动作顺序上的区别：
?PLC的电器动作是“串行”的，按周期重
复执行。
?继电接触器系统的电器动作是“并行”的，
同时执行。（存在触点竞争和时序失配问
题）
