PLC编程与应用入门教学文档

PLC编程与应用入门教学文档 1. PLC概述 1.1 PLC定义 PLC(Programmable Logic Controller)可编程逻辑控制器是一种专门为工业环境设计的数字运算操作电子系统。它采用可编程存储器，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，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。 1.2 PLC在工业控制网络中的位置 工业控制网络可分为5个层面： 现场设备层 现场控制层(PLC主要部署在此层) 过程监控层 生产管理层 企业管理层 2. PLC基础知识 2.1 数字电路基础 2.1.1 数制 二进制、八进制、十进制、十六进制 熟练掌握N进制转十进制、十进制转N进制的方法 2.1.2 码制 8421码(BCD码) ：用四位二进制数表示十进制数的编码方式 格雷码 ：相邻码组只有一位变化的可靠性编码，常用于绝对式旋转编码器 ASCII码 ：美国信息交换标准代码，用7位二进制表示128种字符和控制编码 2.1.3 基本逻辑电路 基于"与"、"或"、"非"三种基本逻辑运算 所有逻辑控制电路都由这三种基本逻辑电路组合而成 输入和输出只有"0"或"1"两种状态 2.1.4 逻辑位运算 位与运算 位或运算 位反运算 异或运算 2.2 PLC基础 2.2.1 PLC硬件结构 主要组成部件： 中央处理单元(CPU) ：PLC的核心，完成所有工作 存储器 ：ROM(存放系统程序)、RAM(存放用户程序和数据) 输入/输出端口 ：输入现场信号，输出现场控制信号 电源 ：为各组件供电 编程器 ：写入用户程序(编程器或编程软件) 2.2.2 PLC软件组成 系统软件 ：系统管理程序，编译程序和相应数据，存储在ROM中 应用软件 ：用户编写的控制程序，存储在RAM中，可修改 2.2.3 PLC物理结构 整体式PLC ：CPU、I/O和电源在一个箱体内，紧凑、价低 模块式PLC ：各组件为独立模块，根据需要组装，维修方便 混合式PLC ：兼具整体式和模块式优点，灵活且价格适中 2.2.4 PLC主要功能 开关量逻辑控制(替代继电控制) 运动定位控制(机床、机器人、电梯) 模拟量过程控制(PID闭环控制) 数据处理(数字运算、数据传递) 通信控制(PLC间通信、与智能设备通信、组网) 3. PLC工作原理 3.1 工作模式 PLC有两种基本工作模式： STOP模式(编程模式) 内部处理：检查CPU硬件，定时复位 通信服务：与编程器信息交流 RUN模式 内部处理 通信服务 输入处理 程序处理 输出处理 3.2 循环扫描工作方式 PLC采用循环扫描工作方式，周而复始地按顺序完成系统管理和应用程序执行。这是一种分时串行处理方式，与继电控制系统的并行处理方式不同。 4. PLC编程语言 4.1 指令表(IL) 也叫助记符和列表，基于字母符号 类似计算机汇编语言 优点：容易记忆、便于操作 缺点：可读性较差 4.2 梯形图(LD) 与继电控制电气原理图相似 基于梯级的图形符号逻辑语言 优点：直观易懂，使用最广泛 可与指令表直接互相编译 4.3 顺序功能图(SFC) 位于其他编程语言之上的图形语言 主要用于顺序控制程序 优点：程序结构直观，条理清楚 需转换为梯形图才能执行 4.4 功能块图(FBD) 对应于逻辑电路的图形语言 以功能模块为单位描述控制功能 优点：表达简练，逻辑关系清晰 适用于复杂过程控制 4.5 结构文本(ST) 类似BASIC、PASICAL或C语言的高级语言 对程序设计人员要求较高 目前不普及，仅部分PLC支持 5. 学习指导 学好基础，循序渐进 多做练习，勤学好问 参与实践，学用结合 6. 后续内容预告 逻辑控制程序编制 定时器程序编制 计数器程序编制 PLC编程实例 编程软件和仿真软件使用 7. 参考资料 视频教程： B站PLC编程视频 Tide安全团队官网： www.TideSec.net