第六节 可编程控制器（PLC）简介一、PLC简介1．PLC定义可编程控制器，简称“PLC”专门用于工业控制的电子计算机，是一种数字操作的电子系统，专门应用于工业环境。采用可编程的存储器，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命令，通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。2．发展史=1\*GB3①1968年，美国通用（GM）汽车公司首先提出研制新型工业控制器的十项功能标准。=2\*GB3②1969年，美国数据设备公司（DEC）研制出世界第一台可编程控制器，并成功应用。=3\*GB3③1971年，试制出日本的第一台可编程控制器。=4\*GB3④1973年，德国西门子公司独立研制出欧洲第一台可编程控制器。=5\*GB3⑤1980年，美国电气制造协会（NEMA）命名为“可编程控制器”（ProgrammableController），简称PC。3．优点=1\*GB3①减少了电气的数量。=2\*GB3②简化电气控制系统的接线。=3\*GB3③减小电气控制柜的安装尺寸。=4\*GB3④设计、施工周期短，通用性强，可靠性高，成本低。二、PLC的硬件结构1．组成：继电器–接触器控制系统由输入、输出电路和逻辑控制电路组成，如图所示。逻辑控制电路：由若干继电器及有关电器的触点组成。2．PLC的硬件结构：主要由控制组件和输入/输出（I/O）接口电路及编程器三部分组成。硬件结构主要包括：CPU、RAM、ROM和I/O接口电路等，内部采用总线结构进行数据和指令的传输。3．PLC硬件结构的三大部分（1）控制组件：=1\*GB3①CPU：中央处理器，控制指挥中心，完成取进输入信号、对指令进行编译、完成程序指令规定的各种操作，并将结果送到输出端。=2\*GB3②存储器：分为系统程序存储器、用户程序存储器和数据存储器。（2）I/O接口：=1\*GB3①实现与外围设备的联接。=2\*GB3②I/O接口的要求：抗干扰力和满足现场各种信号的匹配要求。=3\*GB3③常用接口：开关量输入、输出接口、A/D、D/A转换单元、各种智能控制单元的连接接口。（3）编程器：用于用户程序的编制、调试和运行监控，分三种：=1\*GB3①手编程器功能：编辑、检索和修改程序、进行系统设置、内存监控等。=2\*GB3②专用编程器专用于编程的计算机，可用梯形图编程，可以脱机编程，功能完善但价格昂贵。=3\*GB3③计算机辅助编程通过RS232通信口与计算机连接，利用专业编辑软件，采用各种编程语言，实现各种功能，如图（b）所示。（a）（b）三、FX2系列PLC的内部寄存器以FX2系列为例，介绍小型PLC的硬件配置和指令系统。1．FX2系列列PLC内部寄存器的配置见表。寄存器名称符号编号点数注释输入寄存器X000~177（八进制）128I/O点数总共为256点输出寄存器Y000~177（八进制）128辅助继电器通用辅助继电器M0000~0499500可通过参数设置改变其范围保持辅助继电器0500~1023524特殊辅助继电器8000~8255256定时器T000~245，246~255256246点是基准时间为10ms、100ms的通用型定时器，10点是积算式定时器计数器C000~255256200点为加计数器，35点为加/减计数器，21点位高速计数器状态寄存器S000~6661000数据寄存器D000~511512不包含特殊数据寄存器指针P000~063642．基本功能（1）I/O继电器输入继电器用于接收外部控制信号，输出继电器则用于将PLC的输出信号传送驱动负载。（2）辅助继电器功能同中间继电器相似，包括辅助继电器、保持继电器和特殊辅助继电器。（3）定时器和计数器功能同时间继电器相似，定时时间及计数的次数在编程时选定或设置。（4）状态寄存器与步进指令配合使用，用于步进顺序控制。（5）数据寄存器存放数据。四、PLC的应用软件-指令系统简介1．应用软件即用户程序，编辑的程序实现控制功能。2．PLC的编程语言是梯形图语言和辅助符语言。3．FX2系列PLC的指令系统包括20条基本指令、2条步进指令和87条功能指令。以三相异步电动机自动星-三角形起动控制电路为例。例将如图所示三相异步电动机自动星-三角降压起动控制电路改用PLC进行控制。解：1．电路控制过程分析按下SB2接触器KM1、KM3通电电动机定子绕组为星形联结起动，与此同时，时间继电器KT通电开始延时延时时间（10s）到KT切断KM3而接通KM2电动机定