第四章可编程控制器概述

简述可编程控制PLC的应用1、可编程控制器概述在工业环境中，广泛使用的一种计算机是可编程控制器（PLC），它具有灵敏度高、工作效率高的优点，计算水平相当突出。

因此PLC经常被应用于存储中的逻辑运算、安排工序、定时、技术即算术运算工作，然后将结果以数字式或模拟式的方式输入输出，来对各类机械的生产过程进行控制。

现代工程系统的重要组成部分是PLC和集成控制系统，借助这一系统，可以让整个系统结合的更紧密，使管理控制体系可以更加高效、便捷的对系统进行管理。

在设计编程控制软件时，常常会由于可编程控制公司的不同而使其各具特色，而通过这种软件设计方式能够使PLC在逻辑控制编程方面更加简捷。

PLC采用了独特的抗干扰设计，可以很好的对抗电子线路带来的磁干扰。

在工业企业的日常生产中，电子线路产生的干扰是无法避免的，如果某一部分的抗干扰能力太差，将使整个系统无法顺利运行，所以一定要保证PLC系统具有较强的抗干扰能力。

在系统工作期间，也不能忽略以下几点：①要使信号源和屏蔽源同时接地；②信号侧屏蔽源未接地时，要使PLC侧接地；③如果信号线间有接头，屏蔽层就需进行加固和绝缘操作，尽可能避免多点接地；④若屏蔽双绞线与总屏电缆相连时测点信号较多，就要保证屏蔽层之间连接良好并实施绝缘操作，还要科学确定接地点的单点接点。

此外，PLC及其外围模块品类繁多，因此系统结构应具有较强的通用性；设计、施工、调试PLC系统时所耗费的时间不长，能使工作效率更高。

并且计算机技术的飞速发展和应用，也使PLC的功能愈加完善，例如中断、高速计数、WM高速脉冲输出和PID控制功能。

PLC设计控制器也因以上优势而被广泛应用。

2、PLC在自动控制系统中的应用概述PLC在自动控制系统中的应用领域极广。

例如泵站排涝系统、水利灌溉系统、城市饮用水系统、大规模的机器控制系统、工业生产流程中的应用等。

下文仅对PLC在直流电动机双闭环控制系统中的使用做出简单论述。

起动性能好、制动功能强、可以实现大面积内的平滑调速是直流电动机的主要优点，所以在工矿生产中得到了广泛应用。

可编程控制器原理及应用可编程控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）是一种数字式的、微型的、带有专用数字计算机特性的电子装置。

它具有自动化控制系统所需的输入输出接口、控制逻辑、计算处理和数据存储等功能。

可编程控制器可以广泛应用于工业自动化、机械设备、交通运输、建筑物控制、家庭自动化等领域。

本文将从可编程控制器的原理以及应用两个方面进行详细介绍。

一、可编程控制器的原理1.输入接口：可编程控制器通过输入接口将外部信号（例如传感器信号）转换成数字信号，以供中央处理器进行处理。

输入接口通常包括数字输入模块和模拟输入模块，数字输入模块接收开关信号、传感器信号等，模拟输入模块接收模拟传感器信号，例如温度、压力等。

2.中央处理器（CPU）：中央处理器是可编程控制器的核心部分，主要负责控制逻辑的运算和数据的处理。

中央处理器通常由微处理器、存储器和定时器等组成，它能够执行各种控制逻辑以及数学运算、函数计算等任务。

3.输出接口：可编程控制器通过输出接口控制执行器（例如电磁阀、电机等）的开关状态。

输出接口通常包括数字输出模块和模拟输出模块，数字输出模块能够控制开关状态，模拟输出模块能够输出模拟信号，例如控制电机的转速。

4.通信接口：可编程控制器可以通过通信接口与其他设备进行数据交换和通信。

通信接口通常包括串行接口、以太网接口等，用于与其他设备（如上位机、HMI人机界面）进行数据交换和实时监控。

二、可编程控制器的应用1.工业自动化：可编程控制器可以实现工厂的自动化生产线控制，对物体进行自动化的分拣、组装、检测等操作。

通过编写控制程序，设置不同的逻辑控制条件，能够实现生产线的高效率、高精度运行。

2.机械设备：可编程控制器可以应用于各种机械设备的控制和监控。

例如，印刷机、包装机、激光切割机等机械设备都可以使用可编程控制器进行自动化控制，提高生产效率和质量。

3.交通运输：可编程控制器可以应用于交通信号灯、地铁、机场行李输送系统等交通运输设备的控制和监控。

可编程控制器（PLC）基础知识概述3.1 PLC的产生和定义3.1.1 PLC的产生20世纪60年代末期，美国的汽车制造业竞争激烈，为了适应白热化的市场竞争要求，1968年美国通用汽车公司（GM）公开招标，对汽车流水线控制系统提出具体要求，归纳起来是：⏹（1）编程方便，可现场修改程序；⏹（2）维修方便，采用插件式结构；⏹（3）可靠性高于继电器控制装置；⏹（4）体积小于继电器控制盘；⏹（5）数据可直接送入管理计算机；⏹（6）成本可与继电器控制盘竞争；⏹（7）输入可以是交流市电（115V）（美国电压标准）⏹（8）输出为交流115V，容量要求在2A以上，可直接驱动接触器、电磁阀等；⏹（9）扩展时原系统改变小；⏹（10）用户程序存储器至少能扩展到4KB。

这就是著名的“GM十条”。

1969年美国数字设备公司（DEC）中标后，制造出世界上第一台可编程序控制器（Programmable Logic Controller, 简称PLC）。

3.1.2 PLC的定义PLC在飞速发展过程中，很长时间后才有了一个比较明确的定义，1987年，国际电工委员会（IEC）对PLC作出的定义如下：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而设计。

它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种机械和生产过程。

而有关的外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

”⏹定义强调了PLC直接应用于工业环境。

⏹定义强调了PLC是“数字运算操作的电子系统”，即计算机。

⏹定义强调了PLC是用软件方式来实现“可编程”的。

3.2 PLC的基本工作原理PLC工作过程可用图3.1所示的运行框图来表示。

整个过程可分为三部分。

图3.1 PLC工作过程PLC的工作方式：第一部分是上电处理。

机器上电后对PLC系统进行一次初始化，包括硬件初始化，I/O模块配置检查，停电保持范围设定，系统通信参数配置及其他初始化处理等。

可编程控制器原理一、可编程控制器概述可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是一种用于控制自动化过程的电子设备。

PLC通过采集输入信号，并根据预设的程序逻辑进行处理，控制输出设备的操作。

在工业自动化领域中，PLC广泛应用于机械设备、生产线以及电力系统等领域。

本文将深入探讨可编程控制器的原理及其应用。

二、可编程控制器的构成和工作原理在了解可编程控制器的原理之前，我们先来了解一下PLC的整体构成和工作原理。

2.1 构成可编程控制器主要由以下几个组成部分构成： 1. CPU：中央处理器负责执行逻辑控制任务，包括接收输入信号、处理逻辑程序并发送输出信号。

2. 输入模块：负责将外部输入信号（如开关、传感器等）转换为数字信号，供CPU处理。

3. 输出模块：负责将CPU处理后的数字信号转换为外部可控制设备（如电机、阀门等）的控制信号。

4. 存储器：用于存储PLC程序、数据以及工作状态等信息。

5. 通信接口：使得PLC能够与其他设备进行数据交互和通信。

6. 电源模块：为PLC提供所需的稳定直流电源。

2.2 工作原理可编程控制器的工作原理可以概括为以下几个步骤： 1. 输入采集：输入模块将外部传感器或开关等设备的信号转换为数字信号，并传递给CPU进行处理。

2. 程序执行：CPU根据预设的程序逻辑，对输入信号进行处理，判断应该采取何种控制措施。

3. 输出控制：CPU将处理结果转换为数字信号，并通过输出模块发送给相应的控制设备，如电机或阀门等。

4. 状态监控：CPU不断监控各个输入信号，并根据需要调整输出信号，以保持所控制设备的正常工作状态。

5. 数据存储：PLC通过存储器将程序和数据信息保存下来，以便在需要时进行读取和修改。

三、可编程控制器的优势相比传统的控制方式，可编程控制器具有以下几个优势：3.1 灵活性可编程控制器可以根据需要编写逻辑程序，灵活适应不同的控制需求。

第四章可编程控制器编程软件和编程语言【主要内容】编程软件WPLSoft的安装 WPLSoft的使用说明程序的建立梯形图编程模式指令表编程模式批注编程通信联机模式 SFC编程说明 通信设置功能 帮助功能介绍 小结思考题与练习题4.1 编程软件WPLSoft的安装WPLSoft为台达DVP系列可编程序控制器在WINDOWS操作系统环境下所使用的程序编程软件，该软件对系统的需求如表4-1所示。

WPLSoft除了一般PLC程序的规划及WINDOWS的一般编辑功能（例如：剪切、粘贴、复制、多窗口……）外，另提供多种中/英文批注编程及其它便利功能（例如：寄存器编程、设置、文件读取、存盘及各接点图标监测与设置等）。

4.2 WPLSoft的使用说明1.初始设置当激活WPLSoft编程软件之后，执行【文件】/【新建】命名，如图所示，即新建文件进行PLC程序设计，在如图所示的机种设置窗口中可以指定程序标题、PLC机种设置、程序容量（请参考所使用PLC主机的机种名称及程序容量规格）及文件名称等有关程序的初始设置。

文件/新建菜单机种选择4.2 WPLSoft的使用说明当完成上述设置后，便会出现二个子窗口：一为梯形图模式窗口，另一为指令模式窗口，如图所示。

读者可根据自身的编程设计习惯选择编程模式，开始编写PLC程序。

梯形图指令表4.2 WPLSoft的使用说明•梯形图模式：完成梯形图编程，必须由编译转换成指令码或SFC图。

•指令模式：完成指令编程，必须由编译转换成梯形图或SFC图。

•SFC编程模式：图示为SFC编程模式。

完成SFC编程，必须由编译转换成指令码，若要转换成梯形图必须再由指令码编译转换。

SFC编程模式4.2 WPLSoft的使用说明2.功能选择栏简介WPLSoft编程软件刚激活时，其功能选择栏中只有五个可点取的选项：文件（F）、视图（V）、通信（C）、设置（O）与帮助（H）。

在【文件（F）】的下拉菜单中执行【新建】指令后，其功能选择栏上会有其它选项：【编程（E）】、【编译（P）】、【批注（M）】、【查找（S）】等，下面将介绍一些主要功能和特殊功能。