资源预览内容
第1页 / 共18页
第2页 / 共18页
第3页 / 共18页
第4页 / 共18页
第5页 / 共18页
第6页 / 共18页
第7页 / 共18页
第8页 / 共18页
第9页 / 共18页
第10页 / 共18页
亲,该文档总共18页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述
第1章 罗克韦尔PLC概述,1.1 PLC主要功能和特点,1.2 PLC的工作原理,1.3 罗克韦尔(Rockwell)PLC,1.1 PLC主要功能和特点,1.1.1 PLC主要功能 PLC作为一种专为在工业环境下应用而设计的计算机,必须具有以下功能: (1)逻辑控制功能。 (2)信号采集功能。 (3)输出控制功能。 (4)数据处理功能。 (5)定时/计数功能。 (6)远程I/O功能。 (7)人机界面功能(HMI)。 (8)故障自诊断功能。 (9)通信联网功能。 (10)实时通信和冗余互备功能。,1.1.2 PLC特点,1可靠性高 PLC用软件代替继电器控制系统中大量的中间继电器和时间继电器,接线可以减少到继电器控制系统的十分之一以下,大大减少了触点接触不良的可能性。 2抗干扰能力强 I/O设计具有完善的通道保护和多种形式的滤波电路,以抑制高频干扰,削弱各模块之间的干扰影响。 3编程简单、系统设计修改调试方便 现在使用最多的PLC编程语言是梯形图,它符合大多数工厂企业电气技术人员的读图习惯,语言形象直观,易学易用。 4模块化结构、通用性强,维护简单、维修方便 PLC产品系列化、标准化、模块化,用户可根据实际需求灵活选择,无须用户自己再进行设计和制作硬件装置。,1.2 PLC的工作原理,1.2.1 PLC基本组成 1CPU CPU主要包含运算器、控制器、寄存器,它是PLC的核心部分。PLC的CPU芯片其实就是微处理器或单片机。只是它是专用于PLC的,并且大部分是生产厂家为实现PLC产品最佳性能而自行研制开发的。 2存储器 存储器按照存储方式可以分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。PLC内部所使用的存储器,按其用途一般可以分为系统程序存储器、用户程序存储器、内部数据存储器。,1.2.1 PLC基本组成,3I/O部件 输入电路中一般设有RC滤波电路、稳压电路等,以防止由于输入触点抖动或外部干扰脉冲引起错误的输入信号。而且与内部计算机电路通过光耦元件隔离,如图1-1所示。 输出模块用来输出各种控制信号,实现PLC内部信号到外部信号的转换。数字量输出模块用来控制接触器、电磁阀、指示灯、数字显示器等输出设备;模拟量输出模块用来控制变频器、调节阀等执行装置。,1.2.1 PLC基本组成,4电源 PLC使用交流220V电源(AC 220V)或直流24V电源(DC 24V)。PLC内部电源主要是向其内部的TTL集成电路与运算放大器等部件提供工作电源,将外部输入转换为DC 5V、DC 12V、DC 15V、DC 24V等不同电压。 PLC基本结构框图如图1-2所示。,1.2.2 PLC工作过程,1工作过程 PLC采用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或工作周期。PLC的工作过程如图1-3所示。,1.2.2 PLC工作过程,2PLC扫描工作方式的优点 (1)在执行程序时,读写的是输入/输出映像寄存器的值,而不是直接对实际的I/O点进行操作。 (2)整个程序执行阶段各输入继电器的状态是固定的,程序执行后再用输出映像寄存器的值更新所有的输出点,使得系统运行稳定。 (3)用户程序读写I/O映像寄存器比直接读写I/O点要快得多,这样可以提高用户程序的运行速度。 (4)扫描工作方式具有较好的抗干扰能力,在一个扫描周期内,输入处理仅占用极少部分时间。,1.2.2 PLC工作过程,3过程映像 在每个扫描周期,CPU检查输入和输出的状态。有特定的存储器区保存模块的二进制数据:过程映像输入表和过程映像输出表。 在用户程序检查输入(例如:AI 2.0)时,使用过程映像输入表的最后状态,这样就保证在一个扫描周期内使用相同的信号状态,如图1-4所示。,1.2.2 PLC工作过程,4PLC中断处理 PLC采用中断工作方式来应对紧急任务。一般的计算机系统中,CPU在每一条指令执行结束时都要询问有无中断申请。而PLC对中断的响应则是在相关程序块结束后查询有无中断申请,如果有中断申请,则转入执行相应的中断服务程序。 5PLC集中处理方式 PLC在工作过程中,对输入信号执行过程、输出控制采取集中批处理方式。这样不仅避免了继电器、接触器控制系统中触点竞争和时序失配的问题,而且增强了系统的抗干扰能力,提高了工作稳定性。,1.2.2 PLC工作过程,6PLC时间滞后现象 为了减少PLC的响应延迟时间,可以采用如下措施: (1)选用扫描速度快的PLC; (2)选用延迟时间短的输入/输出模块; (3)可以使用立即输入指令和立即输出指令,或者使用输入中断功能。,1.3 罗克韦尔(Rockwell)PLC,1.3.1 PLC的分类 1按组成结构形式分类 (1)整体式PLC 整体式PLC是将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内,具有结构紧凑、体积小、价格低、安装方便的特点。 (2)模块式PLC 模块式PLC是将PLC各组成部分分别做成若干个单独的模块,如CPU模块、I/O模块、电源模块(有的含在CPU模块中)及各种功能模块。 (3)叠装式PLC 将整体式的紧凑、体积小、安装方便和模块式的搭配灵活、安装整齐的优点相结合,便构成了叠装式PLC。,1.3.1 PLC的分类,2按功能分类 (1)低档PLC 低档PLC具有逻辑运算、定时、计数、移位及自诊断、监控等基本功能,还有少量模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。 (2)中档PLC 中档PLC除具有低档PLC的功能外,还具有较强的模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。 (3)高档PLC 高档PLC除具有中、低档PLC的功能外,还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其他特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。,1.3.1 PLC的分类,3按I/O点数分类 (1)小型PLC 小型PLC一般I/O点数小于256点,单CPU,8位或16位处理器,用户存储器容量为4KB以下,适合于单机控制或小型系统的控制。 (2)中型PLC 中型PLC一般I/O点数为2562 048点,双CPU,用户存储器容量为28KB。 (3)大型PLC 大型PLC一般I/O点数大于2 048点,多CPU,16位或32位处理器,用户存储器容量为816KB。,1.3.2 罗克韦尔PLC主要性能指标,1工作速度 工作速度是指CPU执行指令的速度及对急需处理的输入信号的响应速度。 2输入/输出点数 输入/输出点数表示PLC组成控制系统时的最大规模,代表PLC的控制能力。 3内存容量 PLC内部所使用的存储器,按其用途一般可分为系统程序存储器、用户程序存储器、内部数据存储器。 4指令系统 PLC有多少条指令,各条指令又具有什么功能,是了解与使用PLC的重要方面。,1.3.2 罗克韦尔PLC主要性能指标,5支持软件 (1)系统程序 系统程序是指控制PLC系统自身运行的控制程序,它是不向用户开放的。 (2)应用程序 应用程序是指PLC用户根据各种控制要求和控制条件而编写的用户控制程序。 6可靠性指标 PLC是专为在工业环境下应用而设计的,所以,对其可靠性尤为关注。 7经济指标 经济指标最简单的就是看价格。一般来讲,同样技术性能的PLC,价格低其经济指标就好。,1.3.3 罗克韦尔PLC与ControlLogix,罗克韦尔PLC产品历经插件式、模块式、开发式,逐步实现了信息综合管控,如图1-5所示。,1.3.4 罗克韦尔PLC控制系统的三层结构,罗克韦尔PLC控制系统的开放式网络体系结构概况如图1-6所示。,
网站客服QQ:2055934822
金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号