柳州职业技术学院电子电气工程系
§1.2 PLC的定义和分类

PLC的定义
经历：可编程逻辑控制器（PLC）→可编程控制器（PC） 通用叫法：可编程序控制器（Programmable Controller， PC），是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机。它 具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。 但由于PC容易和个人计算机（Personal Computer）混 淆，所以人们还沿用PLC作为可编程控制器的英文缩写。
PLC的基本结构
设备通讯接口
§1.4 PLC的结构和工作过程
编程器 计算机
中央处理单元（CPU）
电源适配器
交流电源
其他设备
按钮 继电器触点
BUS
I/O扩展接口
I/O扩展单元
传感器
输 入 单 元
系统程序存储器
RAM
输 出 单 元
接触器 电磁阀
PLC
+ -
指示灯
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电源O N
PROFIBUS DP
PROFIBUS PA (Ex)
PROFIBUS PA
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PLC的功能
人机界面功能
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PLC的功能
编程、调试等
使用复杂程度不同的 手持、便携和桌面式
编程器、工作站和操 作屏，进行编程、调 试、监视、试验和记 录，并通过打印机打 印出程序文件。
西门子PLC培训教程
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西门子PLC培训教程
第一章 西门子PLC简单概述 第二章 PLC系统特性及硬件介绍 第三章 使用STEP7创建一个工程 第四章 西门子编程语言学习 第五章 西门子的程序设计 第六章 利用WinCC flexible软件创建工程系统
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PLC的中断处理过程
响应问题：
一般微机系统的CPU，在每一条指令执行结束时 都要查询有无中断申请。而PLC对中断的响应则 是在相关的程序块结束后查询有无中断申请，或 者在执行用户程序时查询有无中断申请，如有中 断申请，则转入执行中断服务程序。如果用户程 序以块式结构组成，则在每块结束或执行块调用 时处理中断。
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PLC的分类
一体化紧凑型PLC ：电源、CPU中央处理系统、
I/O接口都集成在一个机壳内。如西门子S7-200系 列。
CPU（基本单元）
+
扩展模块
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标准模块式结构化PLC ：各种模块相互独立，并安
装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的PLC 应用系统。如：西门子S7-300、S7-400系列。
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第二章 西门子PLC系统特性及硬件介绍
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第2章 S7-300系统特性及硬件介绍
§2.1 §2.2 §2.3 §2.4 §2.5 §2.6 §2.7 SIMATIC S7-300系统结构 S7-300 CPU模块 信号模块 （SM） 电源模块 （PS） 接口模块（IM） 其他模块（IM） SIMATIC S7-300的硬件组态
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国际电工委员会（IEC）对可编程控制器的定义：
“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专 为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存 储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控 制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通 过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生 产过程。”
PS (电源模块)
CPU
IM SM: (接口模块) DI
SM: DO
SM: AI
SM: AO
CP: - 点-到-点 - PROFIBUS - 工业以太网
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PLC的功能
控制功能
逻辑控制 定时控制 计数控制 顺序控制
§1.3 PLC的功能和特点
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PLC的功能
数据采集、存储与处理功能
数学运算功能 数据处理
模拟数据处理
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PLC的功能
输入/输出接口调理功能
具有 A/D 、 D/A 转换功 能，通过I/O模块完成对 模拟量的控制和调节。
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PLC的功能
通信、联网功能
§1.1 PLC的产生
高、可靠性及灵活性差 。
应用→比较适用于工作模式固定，控制逻辑简单等
工业应用场合。
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用户迫切需要一种先进的自动控制装置
继电器控制系统 先进自动控制系统
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可编程序逻辑控制器的产生
美国数字设备公司（DEC）根据这一设想，于1969年 研制成功了第一台可编程序控制器。由于当时主要用 于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程序逻 辑控制器（Programmable Logic Controller， PLC）。
上电 处理
PLC的工作过程
内部处理
输入处理（输入传送、远程I / O ） 执行自诊断
通信服务（外设、C P U 、总线服务）
P L C 正常？
更新时钟、特殊寄存器
扫描 过程
Y
扫描 过程
N
存放自诊断错误结果
STOP
C P U 运行方式？
RUN
致命错误？
Y
N
执行程序
出错 处理
C P U 强制为S T O P 处理程序
MPI cable
有MPI接口的PG 或PC
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PLC的特点
高可靠性
丰富的I/O接口模块
采用模块化结构 运行速度快 功能完善 编程简单，易于使用
系统设计、安装、调试方便
维修方便，维修工作量小 总价格低
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第1章 PLC概述
§1.1 PLC的产生
§1.2 PLC的定义和分类
§1.3 PLC的功能和特点
§1.4 PLC的结构与工作过程
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传统的生产机械自动控制装置→继电器控制系统
优点→结构简单、价格低廉、容易操作 。
缺点→体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率
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PLC的扫描过程
输
输
I0.0 Q4.1 M10.0 Q4.2 I0.1 I0.1 Q4.1 M10.0 Q4.2
输
入 映 像 寄 存 器
出 映 像 寄 存 器
输 出 锁 存 器
输 出 端 子
信号
入 端 子
驱动
输入刷新 输入刷新阶段
程序执行
输出刷新 输出刷新阶段
扫描周期